HIRFL-CSR上全剥离同核异能态离子的寿命测量

高电荷态离子的寿命数据被广泛应用于核物理及核天体物理等多个研究领域,在核废料处理等应用领域具有潜在应用价值。在兰州重离子加速器装置(HIRFL-CSR)上建立了一套基于等时性质量谱仪测量全剥离同核异能态离子寿命的实验方法。该实验方法在测量几十微秒到几百微秒时间尺度上发生的核衰变具有独特优势,尤其适用于开展全剥离同核异能态离子的衰变研究。飞行时间探测器记录离子的时间信号,通过这些时间信号可提取出每个离子的飞行时间信息并得到飞行时间与循环圈数的直线拟合残差。直线拟合残差就可以来鉴别衰变事件,基于衰变事件可得到全剥离同核异能态离子^(94)m Ru^(44+)的寿命。实验证明了基于储存环开展短寿命高电荷同核异能态离子衰变研究的可行性。

HIRFL-CSRm内靶实验终端CsI(Tl)电磁量能器性能模拟

基于GEANT4模拟了HIRFL CSRm内靶实验终端的CsI(Tl)电磁量能器系统,给出了CsI电磁量能器的最佳设计参数及可能达到的性能.结果表明,设计的CsI(Tl)电磁量能器系统能够满足所研究的物理要求.

基于Fusion Compute虚拟化平台的HIRFL数据库迁移及性能优化

为解决兰州重离子加速器(HIRFL)数据中心资源利用率低下、硬件和维护成本较高等问题,HIRFL数据中心正在向虚拟化集群模式进行迁移。本文以华为Fusion Compute虚拟化平台为基础,构建了HIRFL数据库的迁移方案。通过物理主机、虚拟机计算资源、内存、存储和网络资源性能优化,提出了1套完整的HIRFL数据库虚拟机性能优化方案。采用业界主流的数据库性能测试工具Benchmark Factory对迁移前后的数据库进行了测试,对比实验表明,本文提出的方案具有有效性和可行性,降低了数据中心的运行和维护成本,提升了HIRFL数据库系统的安全性和稳定性。

HIRFL电源远程监控系统

介绍了兰州重离子加速器(HIRFL)最新改造后的电源监控系统的总体设计,包括软件和硬件的设计和开发。该系统实现了控制人员对设备的远程实时监控,便于电源系统与各个分系统的实时数据交换,同时也节省了整个监控系统的实现成本。

基于RTX51的HIRFL电源控制系统开发

介绍HIRFL电源控制系统的嵌入式控制系统研制情况。叙述了利用RTX51开发HIRFL电源控制系统中的实时多任务问题和解决办法。实践证明基于嵌入式实时操作系统RTX51开发的HIRFL电源控制系统可以有效地提高整个HIRFL电源控制系统的性能及开发效率。

HIRFL束流诊断系统软件设计

具体描述了在Ｗｉｎｄｏｗｓ９５环境下ＨＩＲＦＬ束流诊断系统软件的设计过程与方法，对系统的界面设计进行了讨论。新设计的系统在反应速度、稳定性和操作方便性方面都有很大的提高。

HIRFL的辐照治癌终端

为了进行重离子束流的肿瘤治疗和生物效应的研究,HIRFL正在建造一个辐照治癌终端.主要介绍了该终端的束流制备方法和束流线的布局、性能参数和束流光学设计计算结果.

HIRFL-CSR Tune值测量系统

兰州重离子加速器冷却储存环(HIRFL-CSR)工作点(Tune)测量系统已投入调束运行。采用FFT测量法,用白噪声信号做激励源,经功率放大并通过同轴开关切换将激励信号加载到垂直或水平的对称极板上,通过位置检测器(BPM)采集束流信号。将BPM两极板感应到的束流信号分别经前置放大器放大,再通过相位相差180°的合路器将差信号送入实时频谱仪进行傅里叶分析,从而计算出Tune值。本文主要介绍HIRFL-CSR工作点测量原理、系统构成以及测量结果。

HIRFL前端智能控制模块

介绍了兰州重离子加速器(HIRFL)控制中采用的前端智能控制模块。该模块实现了对现场设备的控制和处理,使设备的远程控制方便,稳定和可靠。

HIRFL新B1聚束器的腔体设计

根据ＨＩＲＦＬ加速器的束流纵向匹配要求及实际情况，给出了新Ｂ１聚束器腔体的具体设计方案。采用短路片和两个移动电容板双调谐方式以满足该聚束器的宽工作频率范围要求。利用ＭＡＦＩＡ程序对腔体的频率范围、品质因素Ｑ值、损耗功率、微调电容及表面电流分布进行了计算，并就计算中可能引起的误差及方案的可行性进行了讨论。

两种在HIRFL-CSR中使用的光纤通信适配器

介绍了两种针对HIRFL-CSR控制特点,自主开发设计的光纤通信适配器。包括设计思路、工作原理、硬件组成及应用范围。如何利用这两种光纤适配器远程控制具备RS232或RS485接口的仪器设备。在工程中应用这两种适配器和光纤替代RS485总线解决了通信干扰问题,满足了工程控制要求。

HIRFL-CSR嵌入式数据库的设计实现

本文论述了用于兰州重离子加速器冷却储存环(HIRFL-CSR)控制系统的嵌入式数据库的设计和实现方法。控制系统采用三级数据库实现集中管理、分布式控制。前两级基于Windows平台,采用Oracle数据库通过ODBC进行互联,第三级根据控制系统的需要,采用基于嵌入式Linux平台的SQLite数据库引擎通过高速互联网与前两级交换数据。中控室预先将波形数据、事例表等分散存储到前端嵌入式数据库中,实验时,再由嵌入式数据库将数据传递给波形发生器DSP。在同步触发的控制下,DSP根据得到的波形数据产生所需的控制波形,进而控制电源、控制磁场,达到实验目的。

HIRFL辐照终端照射野均匀度与离子通量的关系

采用固体核径迹探测器聚碳酸脂膜,测定了兰州重离子研究装置提供的55MeV/u40Ar和80MeV/u20Ne离子束经辐照终端束流均匀化扫描装置后照射野均匀度与离子通量之间的关系.结果表明:对于40Ar和20Ne离子束,离子通量小于1×106和2×107ions/cm2时,横向照射野均匀度缓Ne离子束照射慢增加;当离子通量分别介于1×106—1×107和2×107—1×108ions/cm2时,40Ar和20野均匀度逐渐增加;离子通量达到1×107和1×108ions/cm2时,40Ar和20Ne离子束照射野均匀度分别约为58%和61%.从而说明,辐照终端束流扫描装置对束流的均匀化程度目前并不能满足辐照生物效应、辐射育种和重离子治癌等研究工作的需要,须对其性能做进一步的提高.

HIRFL中的束流纵向运动

对兰州重离子加速器的两台等时性回旋加速器中的束流纵向运动作了简单分析，主要介绍两条束运线上的几台聚束器的物理设计。超低能束运线－ＳＦＣ轴向注入线上的两台聚束器采用了线性聚束器，并提出了用半频聚束来提高两台回旋加速器的纵向匹配效率的新方法。低能束运线（ＢＬ１）上的聚束器采用多工作模式以解决加速粒子和能量范围宽的问题。

HIRFL新B1聚束器耦合环的设计与计算

通过将聚束器腔体等效为 RLC并联回路 ,求得了功率馈入耦合环与腔体的互感及自感的公式 ,根据对腔体的计算结果求出了在聚束器的工作频段内达到阻抗匹配所要求的互感变化范围 ,并在该互感变化范围内设计了可移动的耦合电感环 ,计算了它的自感及整个腔体的剩余电感。

HIRFL-SSC注入引出位置调整控制系统的研制

介绍了兰州重离子加速器控制系统中分离扇回旋加速器 (SSC)注入引出静电偏转板控制系统的硬件结构和软件设计。该控制系统实现了对位置调整电机的计算机控制和 Windows界面操作 ,使SSC注入引出位置调整更加方便和准确。

HIRFL改造中的加速器物理问题

从加速器运行的角度对兰州重离子加速器 HIRFL建成以来所存在的问题进行了总结 ,结合放射束物理和冷却储存环 CSR对 HIRFL的新要求 ,从加速器的物理设计方面提出了一些改进方案 .主要问题有 :超低能束流传输的空间电荷效应的影响 ,扇聚焦回旋加速器 SFC高频加速电压不对称对束流轨道的影响 ,用半频聚束的方式补偿两台回旋加速器的纵向不匹配 ,前束线上聚束器的工作模式的选取 ,强杂散磁场对超低能和低能束流传输的影响 ,分离扇回旋加速器 SSC注入区过垫补磁场对注入束流轨道的影响 ,SFC和 SSC的单圈引出 。

基于COM的HIRFL-CSR电源远程监控系统

本文介绍了兰州重离子加速器冷却储存环(HIRFL-CSR)最新改造后的电源远程监控的总体设计,包括硬件和软件方面的设计。该系统采用了COM组件实现前端服务器Oracle数据库与前端被控设备数据的交互,以及WEB服务器与中心Oracle数据库的数据交互,实现了控制人员对设备的远程监控。这样有利于对电源设备状态的实时监控,以及电源系统与各子系统的数据交互。该系统已经在现场经过测试,性能稳定。

蒙特卡洛法在HIRFL-CSR钛升华泵设计中的应用

介绍了用蒙特卡洛法计算HIRFL CSR钛升华泵对于不同气体吸附系数在分子流条件下的吸附概率,并分析了挡板的形状、位置设置对于吸附概率的影响。通过实验测试,发现HIRFL CSR钛升华泵对H2的抽速与计算值接近,证明用蒙特卡洛法模拟计算、设计钛升华泵是可行的。

HIRFL-CSR超高真空系统

中国科学院近代物理研究所承担的国家“九·五”重大科学工程项目兰州重离子加速器冷却储存环(HIRFL- CSR)目前正处在建设阶段。为减少真空系统中残余气体分子对粒子束造成的损失 ,要求系统平均真空度达到 6× 10 - 9Pa。在研制和建造过程中 ,我们做了大量的工作以获得所要求的真空度。本文将介绍其中样机的研制 ,超高真空实验室的建立和各项实验工作 ,大型真空处理设备的建造 ,真空烘烤系统研制等。