CSRe的Schottky束流诊断系统的研制

介绍了Schottky信号的产生原理。研制了CSRe的Schottky束流诊断系统,该系统由一对平行的Schottky电极板、四分之一波螺旋谐振腔、低噪声放大器及数据获取系统组成。利用能量为481.88 MeV/u的78Kr36+束流对Schottky束流诊断系统进行灵敏度测试。结果表明该系统能够测量流强大于82 nA的束流。

电子储存环逐束团诊断技术研究进展

相比于目前在电子储存环中广泛应用的逐圈束流诊断技术,逐束团诊断技术能够对每一个束团进行测量与分析,更有助于充分了解束流内部的状态,测量结果更接近真实的物理模型。近年来,束流信号采集设备的发展与信号处理算法的进步为逐束团诊断技术的不断发展奠定了基础。本文简述了逐束团诊断技术的基本原理和架构,简要介绍了国内外主要研究组在此方向上的探索性工作和研究成果,重点介绍了上海光源研究团队的研究路线、目前的研究成果以及在应用技术中的探索,并讨论了后续值得关注的研究方向和发展趋势,为同样致力于束流测量领域的研究者提供有价值的思路。

光纤在RIBLL束流诊断中的应用

介绍了BCF－12光纤的特性，着重描述了以BCF—12光纤为主体，用光电倍增管读出的束流诊断元件的结构、特性及其在兰州放射性离子次级束流装置RIBLL上的应用。

基于MSP430单片机的远程束流诊断系统编程

通过RS-485总线和Intranet网络,来实现对束流的远程测量与控制,并给出软件的C程序实现和部分硬件功能模块的程序流程图。系统功能模块VAC401采用TI公司的MSP430F169混合信号处理器,具有超低功耗和高集成度等优点。利用它构建的控制网络功能强大,结构简单,可靠性高,抗干扰能力强,一般不需扩展外围器件。本束流诊断系统能够完成对加速器中束流的远距离测量与控制。

RIBLL束流诊断与鉴别

概述了ＲＩＢＬＬ的结构，束流诊断元件原理和作用。

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。

上海光源全局束流诊断数据仓库开发

上海光源已建成的束流诊断系统可满足光源的日常运行和机器研究需要。但由于缺少有效的事件触发处理机制,无法保存并分析运行期间突发的全局轨道扰动、BPM故障和DCCT噪声等异常现象。为解决以上问题,本文在现有束测系统的基础上开发了基于Soft IOC的全局束流诊断数据仓库。数据仓库通过在线监测加速器和束测系统的运行状况,在发现异常现象时及时发出触发信号并存储相关数据进行分析。运行结果表明,数据仓库能有效检测加速器和束测系统异常,并可用于生成束测设备置信度指标,为进一步优化束测系统和提高光源运行性能提供有效依据。

用于浅层肿瘤重离子治疗的终端束流诊断控制系统

设计了中国科学院近代物理研究所利用兰州重离子研究装置(HIRFL)进行浅层肿瘤临床治疗试验研究中所使用的束流诊断安全控制系统。该系统包括束流强度监测及保护、剂量测量、扫描波形监测及保护3个部分。系统基于PXI系统及LabVIEW软件,给出了该系统的各部分结构。从系统建立时的多次测试结果以及实际临床治疗试验研究时的长期运行结果来看,该束流诊断控制系统在控制辐照剂量以及安全保护方面能够满足当前重离子加速器浅层肿瘤临床治疗试验的基本要求,为试验研究的顺利进行提供了可靠的保证。

Al_2O_3:Cr荧光屏Fe^(n+)束流面分布诊断

为满足加速器束流诊断的特殊要求,对束流面分布诊断方法进行了研究,建立了一套基于荧光屏的离子束流面分布测量装置。采用Fen+(n=5～12)离子束流对测量装置进行了实验检验,结果表明,在几十至上百nA量级束流强度Fen+离子束的轰击下,面分布图像产生了饱和现象。进一步的实验结果表明,饱和现象是由荧光屏发光的光强过强造成的,采用特别研制的具有光强衰减和滤波功能的成像光路可以解决光强饱和的问题。在低束流条件下,面分布图像的灰度值与束流强度呈近似的线性关系,对这种线性关系产生的原因进行了具体的分析。

电子束焊接束流诊断用法拉第筒传感器研制

针对中高压电子束焊机5-100mA的电子束流诊断，完成了法拉第筒传感器的研制。该传感器由法拉第筒、微弱信号放大电路、增益控制电路构成。法拉第筒电极入射孔采用双孔结构，有效的阻止了二次电子和背散射电子的逸出，提高了电子束流的收集效率。通过控制微弱信号放大电路的增益将整个束流强度范围内的信号放大到伏级。在Ua=150kV，b=10mA，If=360mA，H=315Inin条件下采集功率密度分布数据，得到束流密度的二维分布图形。由于受电子束焊机特性的影响，束流功率密度分布呈非对称性的近高斯分布。

SSC 中控台束流诊断系统设计

本文讲述了ＨＩＲＦＬ的主加速器ＳＳＣ束流诊断系统挂接中控台的工作，利用网络通讯，在微机束流诊断系统和ＶＡＸ计算机之间进行信息传递，从而该系统的所有操作都可以在中控台上完成，中控台的工作母机是ＶＡＸ计算机。

束流轨道与相关环境参数的同步诊断技术

粒子加速器由于受地基振动、环境温度、热效应等因素的影响,导致束流位置探头(BPM)所在真空盒的机械中心相对四极铁磁中心的漂移较大,因此很难提高束流轨道的绝对测量精度。探索利用电容式探头实时检测该漂移量的方法。首先分析了电容式探头的测量原理,并设计了轨道振动同步诊断方案,然后设计了专用探头,并利用数据采集设备对探头的线性度、精度和频率响应进行实验室测试。结果显示电容式探头能检测到2μm的相对位移,且可有效检测300Hz以下的振动频率,可用于束流轨道与相关环境参数的同步诊断。

HIRFL束流诊断系统的现状及改进

HIRFL束流诊断系统为加速器运行调束提供了各种测量手段.它主要测量束流强度、束流剖面分布、加速轨道的束流径向分布、束流中心相位和相宽、束流发射度及能量等束流特性参数.采用先进的计算机控制和弱信号测量新技术,在不断提高系统基本测量装置可靠运行和测量精度的同时,尝试研究了非拦截束流强度测量方法,使诊断系统的运行可靠性和测量水平有了很大提高.本文介绍了HIRFL束流诊断系统的现状及近年来对系统所做的主要改进工作.

合肥光源基于虚拟仪器技术的束流诊断系统

介绍了合肥光源利用虚拟仪器技术构成的束流诊断系统,包括基于GPIB总线构成了储存环直流流强测量系统,基于VXI总线构成了束流闭轨测量系统,基于PCI总线构成了束流横向截面测量系统,基于网络化虚拟仪器技术构成了在线束团长度测量系统和同步光位置测量系统。软件采用Lab-VIEW编程,极大地减轻了开发的工作量。

MLFC在质子单粒子效应实验束流诊断中的应用

对宇航微电子器件进行抗质子辐射性能评估时,常利用加速器产生的质子束流来测量其质子单粒子效应截面曲线(σ-E曲线)。基于北京HI-13串列加速器重离子辐照装置,研制了适用于质子能量测量的多叶法拉第筒(MLFC),为今后开展质子单粒子效应辐照实验奠定基础。测试结果表明,研制的MLFC既可测量质子能量和束流强度,也能测量质子束流的能量纯度,这对判定束流是否符合实验要求及调束非常实用。

质子单粒子效应实验束流诊断中的SEEM研制

针对目前我国急需开展质子单粒子效应辐照实验的需求，研制了适用于质子束流注量率监测的次级电子发射监督器（secondary—electronemissionmonitor，SEEM）。测试结果表明，SEEM在监测注量率为109～1010cm-2·s-1的质子束流时，其电流与注量率间的线性相关性很好，可应用于质子单粒子效应实验束流诊断。同时，测量了不同质子能量下铝的次级电子发射系数，测量值与理论计算结果吻合较好。

质子医疗加速器引出参考点束流诊断系统的设计与实现

为检测SC200质子医疗加速器引出束流质量,在引出参考点对加速器引出束流进行检测,实现对加速器性能的验收。该文主要介绍一种在加速器引出参考点采用荧光靶实现束团位置及截面尺寸的检测,采用基于皮安表的法拉第筒实现束流流强2.5级精度检测的设计。基于LabVIEW虚拟机及PLC可编程控制器实现束测探针的远程控制及信号采集与处理。

HIRFL的多任务多视窗束流诊断系统软件的设计

介绍了兰州重离子研究装置的多任务、多视窗的束流诊断系统软件的设计思想和设计方法 ,并给出了软件的运行结果。该系统软件具有功能强、测量直观。

上海深紫外自由电子激光束流截面诊断系统

上海深紫外光自由电子激光(SDUV-FEL)束流截面诊断系统设计与实现是基于工业以太网的方案,具有良好的通用性和扩展性。该系统包含了图像采集、气动控制和电动控制三大子系统,采用了虚拟仪器技术完成设备的驱动和测量软件的开发。本文介绍了该系统的组成结构和软硬件设计,并展示了在SDUV-FEL装置上的实验结果。目前该系统已成为上海深紫外自由电子激光最主要的诊断手段和数据获取方式,并已成功应用到激光系统的测量控制中。

采用辐射变色薄膜的束流位置诊断研究

依据SC200超导质子回旋加速器的束流特性及调试需求,在质子束加速及引出的过程中需精确测量主机束流的位置信息。提出了采用辐射薄膜进行加速器束流位置诊断的方法,通过剂量计算得到了不同测量位置的薄膜最佳使用类型,借助测试平台对所有选型的薄膜进行实验验证。为优化薄膜的辐照变色效果,结合剂量及实验分析给出了不同测量位置的最佳照射时间。完成了所测位置的薄膜固定装置设计,并提出将薄膜变色区域可视化得束流位置信息的处理方案。