脉冲束流下车载加速器中子源靶传热特性

为了研究不同脉冲束流频率下车载加速器中子源靶的传热特性及其热动态响应,通过调整脉冲束流的频率或脉宽对背部冷却微通道靶的传热性能进行模拟,并通过分析靶内部结构的热沉积分布,探究车载加速器中子源靶的热负载上限以及制约束流的因素。选用能量为2.5 MeV、峰值流强为10 mA的束流开展模拟,结果表明:当束流占空比保持在3%不变时,靶的最高温度呈周期波动,且存在上下包络;随着束流频率的上升,每个脉冲周期内靶的上包络温度逐渐下降,这是由于每个脉冲期间的热冲击下降所导致的;频率上升时,每个周期内加热时间与冷却时间同时缩短,导致其下包络温度在最开始增大后基本保持不变;靶的最高温度随着束流频率增加出现从锂层到中间层钽层的转移。该研究对于车载加速器中子源的束流参数选择和靶冷却设计具有一定的参考价值。

加速器束流脉冲化及氢二次离子发射研究

详细介绍了快速高压晶体管开关在加速器束流脉冲化和用于二次离子测量的加速器飞行时间谱仪上的应用.利用飞行时间法研究了碳纳米管在不同能量的Si和Si2团簇离子轰击下氢二次离子的发射.实验结果表明,在每个原子质量单位的速度为2.5×108cm/s以上,Si和Si2离子引起的氢二次离子的发射主要受电子阻止过程控制;在每个原子质量单位的速度为2.5×108cm/s以下和Si2团簇离子轰击的情况下,氢二次离子的发射产额明显增加,团簇离子在靶表面的核能损增强效应起主要作用.

脉冲离子束流聚焦装置的研制

用小型化的质量分析系统进行脉冲离子束流实验研究时,从真空弧离子源中引出的束流脉冲幅度大、能量低,由于空间电荷效应使脉冲束流发散度很大,使得离子束流成分分析的不确定度增大。为克服在有限的空间范围内脉冲离子束流聚焦的困难,研制了一种新的双限束光阑三膜片透镜离子束流聚焦装置。双限束光阑着重减少束流发射度,三膜片透镜则适合小尺度空间的脉冲束流聚焦。计算机模拟的结果符合这种大脉冲离子束流聚焦的设计思想。磁质谱仪应用该聚焦装置后,发散到质量分析器分析盒上的脉冲离子束流幅值从未加聚焦前的115mA减少至0.06mA,脉冲离子束流质量分析的不确定度降低。

强束流脉冲金属离子束表面改性技术及其应用

介绍了强束流脉冲金属离子束技术的基本原理和主要优点,并用由金属蒸汽真空弧离子源(MEWA)引出的强束流脉冲Ti、Mo、W、Ta、C离子对Cr12、H21、H13钢进行了离子注入材料改性试验。注入剂量为3×1017～5×1017cm-2,引出电压为25～48kV,平均束流为25～50μA/cm2。用卢瑟福背散射谱(RBS)测量了注入样品表面的成分,借助X射线行射仪(XRD))和X射线光电子能谱仪(XPS)考察了注入样品的耐磨机理。

用于核物理实验研究中的束流脉冲调制器

描述了一台用于核物理实验研究中的束流脉冲调制器。它已成功地用于兰州重离子加速器(HIRFL)的放射性离子束流线 (RIBL L)

表面处理的新方法──强束流脉冲金属离子束处理技术

表面处理的新方法强束流脉冲金属离子束处理技术南通工学院杨建华顾卫标北京师范大学张通和１引言目前，在铁基材料表面制备一层耐磨抗蚀合金层已成为一个急需解决的问题。而用离子束法在金属表面可制备多种合金层，这种合金层能大幅度地改善金属表面的宏观性质，具有广泛...

探测短寿命核衰变的有效方法——束流脉冲调制

本文描述了一种新的探测短寿命核衰变的技术一束流脉冲调制，它可用于探测寿命超至微秒的奇异核衰变，利用此方法我们得到了＾６９Ｋｒ衰变的最新结果。

质子静电加速器束流脉冲化中高频扫描偏转的实现

质子静电加速器束流脉冲化中高频扫描偏转的实现李宗培代云方袁其清李道德（原子核科学技术研究所辐射物理及技术国家教委开放实验室）为适应我国核数据测量和核技术应用的发展，需要加速器提供毫微秒脉冲束流以进行中子飞行时间谱等实验测量．在我所２．５ＭｅＶ质子静电...

强束流脉冲Ta离子注入H13钢的背散射分析

利用从金属蒸汽真空弧离子源引出的强束流Ta离子,进行Ta离子注入钢的材料改性研究。研究结果表明,在离子注入剂量为5×1017cm-2,平均束流密度为40μA·cm-2,加速电压为42kV下,Ta离子注入能在钢表面形成厚达80nm的合金层。借助卢瑟福背散射(RBS),我们发现表面合金层中Ta的原子百分浓度在15%以上。

新型脉冲电子束焊接偏压电源设计

开发了一种由偏压基值产生电路和偏压脉冲产生电路组成的新型脉冲电子束焊接偏压电源,该偏压电源装置能够实现直流偏压和脉冲偏压自由切换,即在同一套装置上既能够实现常规连续束流电子束焊接,又能够实现脉冲电子束流焊接.偏压基值产生电路控制偏压脉冲基值,偏压脉冲产生电路分别控制偏压脉冲峰值、偏压脉冲频率和偏压脉冲占空比.偏压电源的脉冲频率、占空比、脉冲基值和脉冲峰值均可调节,对应实现脉冲束流的脉冲频率、占空比和脉冲峰值调节.试验证明在平均束流焊透相同材料时,相比连续束流电子束焊接,脉冲电子束焊接热输入减少,焊缝宽度有减少趋势.

NS-200加速器束流脉冲化技术

结合NS-200加速器的结构特点，对束流脉冲化技术进行了研究。主要研制了束流脉冲化系统装置、高频电源系统、建立了控制系统和脉冲测量系统。通过安装和调试，获得了半宽度3．5ms的聚束脉冲，实现了纳秒脉冲运行方式。

束流调制器

介绍了一个脉冲束流调制器。它是为了满足部分重离子核物理研究工作和加速器的研制与改进工作所需要的特定的脉冲束流而研制的。

TC4钛合金脉冲电子束焊温度场模拟仿真

为了分析脉冲电子束焊过程中温度场变化行为,文中采用改进的圆锥体热源和高斯面热源组成的组合热源对TC4钛合金薄板脉冲电子束焊温度场进行了模拟仿真,分析了脉冲特征参数对焊接温度场的影响规律。脉冲束流主要对工件的加热和初始冷却过程有影响,使焊缝区温度出现脉冲效应,焊缝中心峰值温度高于直流电子束焊接的,而在工件冷却过程中,由于温度脉冲作用,焊缝熔池冷却速度加快。随着频率的提高,焊缝区温度脉冲效应减弱,焊缝中心峰值温度有所下降;束流基值相同条件下,占空比较大时,能够增强焊缝区温度脉冲效应;在平均束流相同时,随着束流基值、峰值之间差值的增大,温度脉冲效应更加显著,使焊缝中心峰值温度升高,并能够加快脉冲周期内熔池的冷却。

斩盘产生的中子脉冲特性

为更好地设计转盘式中子斩波器,建立了单斩盘和异向旋转双斩盘的结构模型。采用国际上常用的Mcstas模拟计算软件,分别对单斩盘和异向双斩盘产生的中子束流脉冲的形成特性进行了模拟计算,获得了相关物理参数对斩盘产生中子束流脉冲的影响曲线,讨论了单斩盘与双斩盘脉冲形成的束流特性的差别与优缺点。分别对单斩盘和异向旋转双斩盘模型产生的中子束流脉冲可能产生的误差进行了理论分析,讨论了各客观物理因素对误差的影响。结果表明,考虑实际应用条件,在特定物理参数下,异向旋转双斩盘的第二斩盘窗口宽度应在不超过34 mm的范围内综合选择。计算结果可用于中子斩波器的理论设计及其相关物理参数的选择。

电子直线加速器电子枪栅控脉冲板的短脉冲特性研究

用等效电路法探讨了电子枪栅控脉冲板的短脉冲输出波形及幅度，并给出与开关晶体管数量间的关系。依此研制成功的脉冲板满足了中国科学技术大学国家同步辐射实验室２００ＭｅＶ电子直线加速器的要求，该设备几年来一直稳定工作。

20kHz脉冲偏压控制系统设计

为提高电子束熔丝增材的成形质量,基于偏压调节束流的原理,开发了一种20 kHz脉冲偏压控制系统。通过对其工作环境深入分析,选取高速DSP数字处理芯片实现脉冲束流基值、峰值向偏压基值、峰值的转化,根据输入脉冲频率、占空比,可以调节脉冲束流的输出;并通过PWM发生芯片,输出100 kHz以上的基波,由DSP输出脉冲合成的模式,再经由大功率运放、基值、峰值串联整流电路可以获得脉冲偏压输出,继而实现对脉冲束流输出的调控,从而获得一熔滴一脉冲的熔丝成形效果。

600kV 强流毫微秒脉冲加速器中的前切割与后聚束系统

介绍了６００ｋＶ强流毫微秒脉冲加速器中束流脉冲化系统的物理设计、工艺结构特点、粒子动力学计算、聚束腔的静态特性调整与测量、高频功率发射系统以及载束实验结果。

脉冲钨离子注入导致的空洞效应

采用由金属蒸汽真空弧(metalvaporvacuumarc,简称MEVVA)离子源引出的强束流脉冲钨离子对H13钢进行了离子注入表面改性研究。在注入剂量为1×1017cm-2,温度为200℃以下,观察到强束流脉冲钨离子注入导致的空洞和空洞的硬化及脆化效应,分析了空洞对注入钨元素浓度深度分布的影响,基于热峰效应(spike),讨论了空洞的形成原因及其与材料耐磨性的关系。

Corkscrew运动影响束流发射度的数值分析

在直线加速器中，始终存在束流质心轴、束流传输管道几何轴、束流聚焦传输磁场磁轴等三轴不一致问题。当束轴与磁轴存在夹角，而且束流脉冲（平顶）期间存在能量差别时，将引起束心的Corkscrew运动。斜入射的束流在轴向磁场中传输时，由于束流脉冲（平顶）期间不可避免的能量差别，导致不同时刻的束片质心螺旋运动的相位不同，在束流到达同一个位置时，不同时刻束片的质心在同一个考察点具有不同的横向位置。束心Corkscrew运动会造成很多不良后果。针对束心Corkscrew运动造成束流积分发射度的增长情况开展数值模拟研究，为采取相应的抑制措施提供参考和依据。

猝发双脉冲直线感应加速器组元研究

直线感应加速器（LIA）是产生强流、高能电子束的重要装置之一。现有的直线感应加速器均以单次方式工作，加压一次只能加速一个束流脉冲打靶，而实际应用常希望其能工作在高重复频率的猝发多脉冲模式下。对原单脉冲LIA进行猝发双脉冲改造，无疑是获得多脉冲LIA最经济最简单的方法。