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一种用于C-ADS低能束流传输线束流强度控制的新型可调限束光阑 被引量:2
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作者 牛海华 李有堂 +5 位作者 何源 张斌 王志军 陈伟龙 袁辰彰 贾欢 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期85-91,共7页
为了实现超导直线加速器束流强度的连续可调,并满足加速器在线稳定可靠运行,针对我国加速器驱动次临界系统(C-ADS)低能束流传输线(LEBT)的束流强度调控,提出了一种新型的可调限束光阑。可调限束光阑采用两个相对旋转的镜像对称转芯,转... 为了实现超导直线加速器束流强度的连续可调,并满足加速器在线稳定可靠运行,针对我国加速器驱动次临界系统(C-ADS)低能束流传输线(LEBT)的束流强度调控,提出了一种新型的可调限束光阑。可调限束光阑采用两个相对旋转的镜像对称转芯,转芯的孔径在某一范围内可以实现连续变化,以刮除不需要的外部粒子,提高束流品质,降低束损,最重要的是可实现束流强度的在线连续可调,并满足圆形束的要求。仿真和试验结果表明,在0~10 mA范围内,可以有效地卡掉不需要的外部粒子束流,并实现束流强度的在线连续调节。该装置为质子直线加速器提供了一种方便的束流调试方法,能够满足ADS直线加速器稳定可靠的在线运行。 展开更多
关键词 可调光阑 束流调试 低能束流传输线 中国加速器驱动次临界系统
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ESS靶前束流剖面及束晕监测器样机的研制
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作者 牛海华 李有堂 +5 位作者 张斌 何源 Cyrille Thomas 谢宏明 贾欢 王志军 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期129-134,共6页
为了研究靶前高功率束流的物理特性,欧洲散裂中子源计划研制一套靶前多丝束流剖面监测器及束晕监测器样机,样机的在线测试将在日本质子加速器研究设施的3 GeV质子束传输束线上进行。针对此束线现场安装管道狭小、监测器样机传动机构行... 为了研究靶前高功率束流的物理特性,欧洲散裂中子源计划研制一套靶前多丝束流剖面监测器及束晕监测器样机,样机的在线测试将在日本质子加速器研究设施的3 GeV质子束传输束线上进行。针对此束线现场安装管道狭小、监测器样机传动机构行程大的特点,提出一种适用于小通道的多点定位多丝束流剖面探头,将其与束晕探头集成在一个样机上,结构紧凑,可实现双探头的独立驱动。使用ANSYS workbench对探头及传动杆进行了变形分析,完成了样机的研制,通过丝间距光学影像测量、真空检漏、小孔通过性测试及通断检测,确保了样机的可靠性。 展开更多
关键词 束流剖面监测器 束晕监测器 束流收集器 靶站 欧洲散裂中子源
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纳米CaCO_(3)对钙基地聚合物力学性能及微观结构的影响 被引量:3
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作者 马彬 朱林伟 +1 位作者 牛海华 黄启钦 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期590-595,共6页
通过改变纳米CaCO_(3)的不同掺入方式和掺量对钙基地聚合物进行改性,分析改性后钙基地聚合物的抗压强度和弹性模量,并采用扫描电镜(SEM)揭示纳米CaCO_(3)对钙基地聚合物力学性能及微观结构的影响。结果表明:适量的纳米CaCO_(3)可以提高... 通过改变纳米CaCO_(3)的不同掺入方式和掺量对钙基地聚合物进行改性,分析改性后钙基地聚合物的抗压强度和弹性模量,并采用扫描电镜(SEM)揭示纳米CaCO_(3)对钙基地聚合物力学性能及微观结构的影响。结果表明:适量的纳米CaCO_(3)可以提高钙基地聚合物7 d和28 d的抗压强度和弹性模量。两种掺入方式的纳米CaCO_(3)最佳掺量均为胶凝材料粉体总质量的2%,且纳米CaCO_(3)作为添加物时改性效果更佳;纳米CaCO_(3)能有效促进凝胶的生成,影响凝胶的生长方式并改善钙基地聚合物的微观结构,使体系更为致密,结构更空间化,增强钙基地聚合物的力学性能。 展开更多
关键词 钙基地聚合物 纳米CaCO_(3) 抗压强度 弹性模量 微观形貌
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高温下SiO_(2)气凝胶改性地聚合物的物理力学性能研究 被引量:2
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作者 马彬 衣兆林 +1 位作者 牛海华 黄启钦 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期237-242,共6页
以偏高岭土和矿渣为主要原材料制备SiO_(2)气凝胶改性地聚合物,分析了温度对其抗压强度、质量损失率及微观结构的影响规律,建立了不同温度下残余抗压强度的热-力学模型。结果表明:随着温度的升高,试样外观形貌均是先收缩后开裂,其中亲... 以偏高岭土和矿渣为主要原材料制备SiO_(2)气凝胶改性地聚合物,分析了温度对其抗压强度、质量损失率及微观结构的影响规律,建立了不同温度下残余抗压强度的热-力学模型。结果表明:随着温度的升高,试样外观形貌均是先收缩后开裂,其中亲水组试样的失水情况有明显改善。试样质量损失率随温度升高呈上升趋势,大致分为极速失水、缓慢失水、快速失水三个阶段。此外,抗压强度随着温度升高呈下降趋势,在600℃以下,抗压强度先突降,后变缓,在600~800℃之间,抗压强度再次下降,并趋于稳定。其中,不同温度下基准组试样的质量损失率最高,亲水组试样的抗压强度最高。在此基础上,采用统计回归分析方法建立了不同温度下精确的残余抗压强度热-力学模型,拟合优度达0.9以上。由微观分析可知,亲水性气凝胶具有良好的锁水性能,致使温度对亲水组试样微观结构的影响较小。不同温度下试样的失水机制可大致分为三个阶段:低于400℃时试样以失去自由水为主,600℃时试样中的结合水开始脱出,800℃时试样出现瓷化现象。可见,亲水性气凝胶对地聚合物的高温物理力学性能具有明显的改善效果。 展开更多
关键词 地聚合物 SiO_(2)气凝胶 温度 物理力学性能 热-力学模型
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纳米SiO_(2)气凝胶改性钙基地聚合物的性能及微观结构 被引量:2
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作者 牛海华 马彬 +1 位作者 黄启钦 邹洋 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期119-125,共7页
通过改变SiO_(2)气凝胶不同的表面性能及掺量对钙基地聚合物进行改性,分析SiO_(2)气凝胶对其流动度、抗压强度、弹性模量以及导热系数的影响规律。采用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)手段表征材料微观形貌和产物组成,揭示SiO_(2)气凝胶... 通过改变SiO_(2)气凝胶不同的表面性能及掺量对钙基地聚合物进行改性,分析SiO_(2)气凝胶对其流动度、抗压强度、弹性模量以及导热系数的影响规律。采用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)手段表征材料微观形貌和产物组成,揭示SiO_(2)气凝胶对钙基地聚合物的微观作用机制。结果表明适量的SiO_(2)气凝胶能够提高钙基地聚合物的流动度和力学性能,过量的SiO_(2)气凝胶会降低材料的流动度和力学性能。其中,亲水性SiO_(2)气凝胶对钙基地聚合物流动度和力学性能的提升效果优于疏水性SiO_(2)气凝胶,并且两种气凝胶的最佳掺量也不同。另外,随着气凝胶掺量的增多,试样的导热系数逐渐降低,其中亲水组试样的导热系数低于疏水组。SEM观察及XRD分析表明适量的亲水性气凝胶参与了聚合反应,促进了凝胶产物的生成,提高了结构的稳定性;而疏水性气凝胶分散性较差且主要起填充和晶核作用,导致亲水性气凝胶对地聚合物的增强效果优于疏水性气凝胶。 展开更多
关键词 SiO_(2)气凝胶 钙基地聚合物 力学性能 导热系数 流动度 微观结构
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含微裂纹钨纳米板拉伸破坏机制的分子动力学研究
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作者 马彬 牛海华 朱林伟 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期102-107,共6页
以含微裂纹缺陷的钨纳米板为研究对象,采用分子动力学方法模拟其在拉伸荷载作用下的变形破坏过程,揭示微裂纹的破坏机制以及对材料整体力学性能的影响规律。结果表明:含裂纹单晶钨纳米板的应力-应变曲线均可划分为弹性、孪晶、位错、裂... 以含微裂纹缺陷的钨纳米板为研究对象,采用分子动力学方法模拟其在拉伸荷载作用下的变形破坏过程,揭示微裂纹的破坏机制以及对材料整体力学性能的影响规律。结果表明:含裂纹单晶钨纳米板的应力-应变曲线均可划分为弹性、孪晶、位错、裂纹扩展阶段,其中(010)[001]裂纹构型具有独特的相变平衡阶段。不同晶向裂纹起裂机理为(010)[001]构型裂纹沿结合能最低的相变区域交界处即初始方向起裂;(0-11)[100]构型裂纹沿BCC结构表面能最低的密排面(110)起裂。不同晶向裂纹的扩展方向在宏观意义上均与初始方向一致,(010)[001]构型裂纹沿相变后FCC结构原子的密排面(111)和(-111)开始交替扩展,裂口呈锯齿状,而(0-11)[100]构型裂纹裂口整齐平滑。(010)[001]构型裂纹的破坏形式为韧性破坏,(0-11)[100]构型裂纹的破坏形式为脆性破坏。 展开更多
关键词 钨纳米板 中心裂纹 力学性能 破坏机制 分子动力学
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6-7 Mechanical Design and Fabrication of 162.5 MHz Buncher for C-ADS Injector II
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作者 niu haihua Zhang Bin +3 位作者 Yuan Chenzhang Huang Shichun Jia Huan Zhang Shenghu 《IMP & HIRFL Annual Report》 2014年第1期256-257,共2页
Two room temperature quarter wave resonator(QWR)buncher cavities with frequency of 162.5 MHz havebeen designed as parts of the medium energy beam transport line(MEBT1)for injectorⅡin China AcceleratorDriven Sub-c... Two room temperature quarter wave resonator(QWR)buncher cavities with frequency of 162.5 MHz havebeen designed as parts of the medium energy beam transport line(MEBT1)for injectorⅡin China AcceleratorDriven Sub-critical System (C-ADS) project in order to focus the beam longitudinally, thus keeping the bunchlength and matching the beam to the acceptance of the superconducting linac.Buncher is one of major equipments in MEBT1. Fig. 1 shows the layout of the MEBT1. Its structure directlyaffects the performance of MEBT1. Buncher cavity takes an open-ended quarter-wavelength coaxial line cylindertype structure, the mechanical design of buncher cavity was done according to the physical design, adequate considerationought to be given to the factors of electromagnetic field distribution, power coupling, frequency tuning,cavity cooling and manufacturing, and so on. 展开更多
关键词 Mechanical Design FABRICATION
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A Damage Analysis of Beam Dump after High Power Operation
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作者 Jia Huan Yuan Chenzhang +7 位作者 niu haihua Chen Weilong Cai Hanjie Zhang Xunchao Shen Tielong Chen Desheng He Yuan Zhang Junhui 《IMP & HIRFL Annual Report》 2019年第1期289-289,共1页
An Aluminum alloy beam dump was used to stop the 34 kW CW proton beam during the commissioning of the superconducting demo LINAC of ADS at the beginning of 2019.It was damaged after 100 h operation with more than 30 k... An Aluminum alloy beam dump was used to stop the 34 kW CW proton beam during the commissioning of the superconducting demo LINAC of ADS at the beginning of 2019.It was damaged after 100 h operation with more than 30 kW beam power. 展开更多
关键词 BEAM POWER COMMISSION
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CAFe DUMP前刮束器的设计研制 被引量:3
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作者 汪柏帆 袁辰彰 +9 位作者 蔡汉杰 贾欢 秦元帅 谢宏明 张雍 牛海华 张勋超 陈伟龙 何源 邵志刚 《原子核物理评论》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期326-333,共8页
位于中国科学院近代物理研究所的超导直线加速器样机CAFe是一台质子超导直线加速器实验样机,围绕该装置的束流实验研究将为下一步设计研究加速器驱动次临界洁净核能系统(ADS)专用的超导直线加速器打下基础并提供经验。为了实现CAFe的10... 位于中国科学院近代物理研究所的超导直线加速器样机CAFe是一台质子超导直线加速器实验样机,围绕该装置的束流实验研究将为下一步设计研究加速器驱动次临界洁净核能系统(ADS)专用的超导直线加速器打下基础并提供经验。为了实现CAFe的10 mA束流指标,需要设计研制专门的束流收集器(DUMP)和对应的刮束器。本工作就CAFe DUMP前刮束器的研制进行了系统的设计和计算工作。刮束器面向束流侧的材料采用Al6063,确保束流轰击后的剩余放射性活度处于安全范围。基于蒙特卡罗粒子输运模拟,开展放射性核素及剩余剂量分析。结果表明,退役时刮束器外围剂量为可接受的百微希沃特每小时量级。通过ANSYS的热分析,计算了不同束流情况下刮束器的温度分布及温度变化,研究了刮束器在正常运行时移除热量的能力和在异常状况下应急保护的能力。计算结果表明,刮束器可以满足安全移除强流高功率束流束晕的设计需求。在CAFe高功率束流实验中,刮束器及DUMP运行正常,束流监测指标与设计一致,证明研制的刮束器实现了安全移除束晕、监测束流参数和保护DUMP的功能。 展开更多
关键词 中国超导直线加速器样机 刮束器 束流收集器 热分析 安全分析
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