12MeV直线感应电子加速器

１２ＭｅＶ直线感应电子加速器（ＬＩＡ）是经１０ＭｅＶＬＩＡ能量升级和系统改进而来，该机通过在１０ＭｅＶＬＩＡ加速末端续接四个加速组元并调整脉冲功率系统，将输出的电子束的能量升级至１２ＭｅＶ；同时，重新设计的输运磁场分布及聚焦系统更趋于合理，使经１０ＭｅＶＬＩＡ升级和改进后的１２ＭｅＶＬＩＡ，打靶电子束能量达到１２ＭｅＶ，束流约２．６ｋＡ，脉冲半高宽约８９ｎｓ，焦斑约４ｍｍ。

双脉冲电子直线感应加速器实验研究

Mini-LIA为MHz重复频率双脉冲电子直线感应加速器,由双脉冲功率系统、热阴极电子枪注入器及金属玻璃磁芯感应加速腔等组成。在此平台的实验获得了数百ns间隔(即MHz重复频率)的双脉冲高压,每个脉冲幅值达到80kV,脉冲半高全宽为80ns;在感应腔加速间隙处测得双脉冲加速电场;在加速器出口处测量得到流强约1.1A的双脉冲电子束流。实验结果表明:利用硅堆隔离汇流装置可实现MHz重复频率的双脉冲高压,金属玻璃磁芯感应加速腔和六硼化镧热阴极电子枪均适合MHz重复频率双脉冲工作方式。

直线感应加速器中四极磁铁聚焦强流电子束研究

为获取小尺寸束斑,研究了直线感应加速器(LIA)产生的强流电子束在四极磁铁作用下的聚焦特性,并对限制最小束斑尺寸的因素进行了分析。结果表明,使用聚焦能力强、像差小的四极磁铁作为聚焦元件具有获取小尺寸束斑的潜力。使用数值模拟程序完成了四极磁铁聚焦束线的初步设计,并在直线感应加速器平台上开展了实验研究,获得了对称性较好、横向尺寸小于2 mm的X射线焦斑,验证了四极磁铁聚焦强流电子束获取小尺寸束斑的可行性。同时,提出了优化的四极磁铁聚焦束线设计方案,预期可在同样入射电子束条件下获得横向尺寸约1 mm的束斑。

电子直线加速器与电子感应加速器的比较

现代工业是建立在无损检测基础之上的说法并非言过其实。无损检测技术经历一个世纪的发展,尽管它本身并非一种生产技术,但其技术水平反映了该部门、该行业、该地区甚至该国家的工业技术水平。无损检测的仪器种类很多,大致分为超声、射线、涡流、磁粉等。能产生高能X射线的电子直线加速器由于射线能量高,能对大型部件和厚金属材料进行探伤,它产生的韧致辐射强度比电子感应加速器高几十到几百倍,同时,射线照相所需时间更短,分辨率更高。

基于直线感应加速器的非相干太赫兹源设计

太赫兹波的产生途径有很多,本文通过理论设计和数值计算模拟了利用强流直线感应加速器神龙一号来产生THz波。神龙一号直线感应加速器能够产生最大能量-20 MeV、束流强度-2 kA、脉冲宽度-60 ns的脉冲电子束,脉冲电子束以不同能量通过偏转半径不相同的偏转磁铁后可以辐射出具有连续频率的太赫兹波。模拟计算了不同能量下的电子束通过偏转半径分别为0.2 m、0.5 m和1 m的偏转磁铁后得到的太赫兹波频率与电子束能量、磁铁偏转半径等的关系,太赫兹波的频率范围可达0.1 THz-9 THz,最大瞬时辐射功率-0.5 W。最后根据神龙一号直线感应加速器漂移段布局,设计得到偏转半径为0.5 m的偏转磁铁结构以及模拟结果。

利用直线感应加速器作为太赫兹源的分析

相对论性的强流电子束在通过弯转磁铁时能够产生同步辐射的电磁波，电磁波的频率范围可以达到太赫兹频段。利用直线感应加速器产生的约2kA束流、20MeV电子束，在通过不同半径弯转磁铁时同步产生具有连续频率的电磁辐射，采用数值模拟方法得到了连续频率在0．1～9THz的电磁波，同时也得到该太赫兹波的辐射功率最大可达到0．5W。

医用电子直线加速器

放射肿瘤学（Ｒａｄｉａｔｉｏｎｏｎｃｏｌｏｇｙ）是指利用放疗设备产生各种射线，进行肿瘤治疗的一门临床学科。Ｍ－６７４０型医用电子直线加速器已在我院投入使用，现以该加速器为重点，将各放疗设备的基本特征及性能简介如下。放射治疗常用的放射源及设备常用的放射...

12MeV直线感应加速器轫致辐射靶靶面回流离子测量

强流直线感应加速器（LIA）能够产生2—3kA、10-20MeV、约80ns（FWHM）的强流高功率的脉冲电子束，经过数十米的传输、聚焦成毫米量级的束斑后打击到轫致辐射靶上，来产生高剂量的X光。同时电子束打靶使靶面沉积大量的能量导致靶面的温度骤然升高，引起靶表面物质或杂质（如碳、氢、水蒸气与靶材料等）被汽化电离而产生等离子体。强流电子束在靶前附近产生的强空间电荷电场（场强可达MV／cm）把离子从靶面拉出，以逆着电子束的方向前进，被称为回流离子。人们提出回流离子与电子束发生作用，会导致电子束被提前聚焦，在预定的靶面形成散焦。

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。

加速器注入器中电子束束剖面直径变化过程的测量

介绍了变像管扫描相机对直线感应加速器注入器中的电子束束剖面直径的应用。获得了由注入器产生电子束 (电流 2～ 3kA)经 0 5mm厚石英玻璃产生的契伦柯夫辐射的扫描像。对拍摄到的扫描像进行了图像处理和数据分析 。

国际高能脉冲X射线闪光照相加速器的发展综述

高能脉冲X射线闪光照相加速器在高性能爆轰流体动力学实验研究中具有重要应用,是牵引高功率脉冲技术发展的重大需求之一。综述了射频直线加速器、电子感应加速器、基于高压脉冲源和高功率二极管的强流脉冲功率加速器3大类、5种闪光照相加速器技术路线的主要特点、代表性装置,对比了几种技术路线的特点,展望了未来发展趋势:一是大力发展共轴多脉冲X射线分幅照相技术;二是采用全固态脉冲功率组件实现加速器紧凑化、小型化和可移动。

加速器四例详析(高二、高三)

1.直线加速器例1 如图1,N个长度逐个增大的金属筒和一个靶,它们沿轴线排列成一串(图中只画出了四个圆筒作为示意).各筒和靶相间地连接到频率为f,最大电压值为U的正弦交流电源的两端.现有一电量为q,质量为m的正离子沿轴线射入圆筒。

医用加速器的工作原理及在恶性肿瘤治疗中的应用

我国恶性肿瘤的死亡率已从解放前的第10位上升到当今的第一、二位。目前治疗恶性肿瘤的主要手段为手术、放疗、化疗及中医中药。据统计国内约70％以上肿瘤病人需作放疗。放疗设备也随时代而发展。40年代为深部X线治疗机,50年代为钴—60治疗机,60年代至今则以各种类型医用加速器为主。本文重点介绍加速器的工作原理及在恶性肿瘤治疗中的应用。

神龙1号加速器束流输运系统研制

神龙1号直线感应加速器由注入器输运段、加速段、聚焦段等3个部分组成。整个束传输线从阴极发射面算起到轫致辐射靶结束，全长约48m，其间数千安培的强流脉冲电子束经过约170mm的二极管加速区，电子能量达到约3．6MeV，再经过4．5m的无加速场漂移区到达注入器出口，随后进入到长38．5m的加速段，在加速段出口时电子能量不低于18MeV；然后进入到长约3．8m的无加速漂移段，经过调整后通过两级磁透镜的聚焦将电子束聚焦到轫致辐射靶上产生X射线。整个束传输线使用了100多个螺线管线圈（包括两个磁透镜）约束电子束的横向发散，

强流短脉冲电子束束剖面的时间分辨测量

介绍了一套基于切伦科夫辐射的、用于强流短脉冲电子束束剖面测量的装置。装置利用扫描相机记录背面打毛的石英玻璃薄片中产生的切伦科夫光信号。使用该装置 ,在中国工程物理研究院流体物理研究所的 2 Me V注入器上进行了切伦科夫光的验证实验和时间分辨的束剖面测量实验。分析表明 ,测量系统的时间分辨率和空间分辨率分别为 1 .75 ns和 0 .74 mm。

2MeV注入器脉冲电子束时间分辨能谱诊断研究

介绍了利用磁分析器和电子束产生的契伦科夫辐射光诊断直线感应加速器脉冲电子束时间分辨能谱的原理、方法及诊断系统,对中物院2MeV感应叠加型注入器的2kA强流脉冲电子束时间分辨能谱进行实验诊断,并与二极管电压进行对比分析。测得能量约2.2MeV,60ns内最大能量变化为4%。

强流短脉冲电子束束剖面测量技术

束流剖面信息的获得对于加速器的研究有着重要的意义。对强流短脉冲电子加速器束剖面测量技术作了评述。目前,发展时间分辨的快响应的光学测量技术及实时在线测量为主要发展趋势。

时间分辨的强流脉冲电子束参数的光学测量诊断系统研制

电子束束参数是衡量各种加速器产生的电子束品质的重要参数,其测量技术的研究及测量工作是极其重要的一个方面。由于加速器研制水平的提高,尤其在调试阶段对束参数的测量要求也变得更高,体现在高的时间分辨能力和更好的空间分辨率、数据更高的动态范围及更加直观的可视性。针对束参数中最基本的参数如束斑测量、发射度测量、能量测量等技术,利用已研制的高性能设备,针对强流脉冲电子束的特点,基于多种主要原理研制了比较完整的、时间分辨能力高达2ns、高灵敏度、高动态数据范围的电子束束参数光学测量及诊断系统,并编制了一套处理程序,达到了现场实时的数据处理水平,具有直观诊断的特点,为解决调试工作中诸多的问题提供翔实而准确的数据,成功地应用于多个加速器的调试。

高能电子辐照对束测量系统的影响

在直线感应加速器束参数测量系统实验的基础上,给出了束参数测量系统的实验布局和特点,分析高能电子辐照对直线感应加速器中测量系统电子器件介电性能的影响和变化规律;进一步探讨电子器件介电性能受高能电子辐照后的抑制措施。针对电磁空间干扰情况,主要通过采用光纤传输控制信号的措施,能很好地传输窄脉冲,信号延时抖动小,达到了高速信号的可靠传输要求,利用紧凑嵌入式方法,提高了抗电磁干扰的能力,这样可以更好保护束参数测量电子器件。

强流短脉冲电子束束斑实时测量

介绍了一套基于切伦科夫辐射的用于强流短脉冲电子束束斑实时测量的装置。切伦科夫辐射体采用厚度为0.5mm、直径为80mm的石英玻璃,背面经过磨砂处理,安装在磁密封真空传动装置上,可以随传动杆上下左右转动。切伦科夫光经滤光片后由CCD相机进行接收,图像信号经CA MPE 1000F(H)型黑白图像采集卡读入计算机进行处理。报告了在中国工程物理研究院流体物理研究所的12MeVLIA和2MeV注入器上进行的束斑测量实验结果。