北京大学RFQ加速器研究进展

北京大学在20世纪90年代末成功研制了1台整体分离环重离子射频四极场(RFQ)加速器ISR-1000,近年来经升级后它可提供1 MeV/2 mA氧离子束流。为提高RFQ加速器在较高能量下的加速效率,北京大学提出并正在研制1种新型分离作用RFQ加速结构(SFRFQ),所建造的加速腔实验样机可与ISR-1000构成组合加速系统,将mA级氧离子加速到1.6 MeV。北京大学参与了"973"项目350 MHz四翼型强流质子RFQ加速器的研究,并研制了1台全尺寸无氧铜工艺腔。北京大学还计划在近年内建造1台中子源用201.5 MHz2、MeV/50 mA微翼四杆型氘离子RFQ加速器。

北京大学4.5MV静电加速器运行与改进

近两年来,北京大学4.5 MV单级静电加速器运行状况良好,主要的应用工作为中子核数据测量、中子照相和离子束材料辐照等。对加速器初聚系统和脉冲化电路进行了改进,直流束束流传输效率有较大提高,用飞行时间法测量了不同重复频率的脉冲中子谱。

NEC ^(14)C测量AMS系统离子源升级

为提高样品测量效率,对MC-SNICS多靶位铯溅射负离子源进行了升级改进。改进后的离子源采用球面电离器代替原有的锥面电离器,对供铯系统也进行了比较彻底的改造,通过参数优化,12C-引出流强最大可达近150μA,比原有离子源提高了1倍以上。流强的提高增加了加速器的束载效应,导致纹波变大,对测量稳定性造成一定影响。通过增加主分析磁铁后的光阑孔径和优化束流传输,可使AMS保持高的测量精度,同时对测量本底未产生大的影响。

EN串列静电加速器的维护运行

介绍了北京大学EN串列静电加速器近两年来的维护运行情况。包括加速器工作在较高端电压时的稳定运行条件,其中分压电阻阻值的稳定性及绝缘可靠性和绝缘气体的干燥程度是影响加速器在较高的端电压下稳定运行的非常重要的两个因素;气体剥离压缩循环系统对束流电荷态分布及束流传输的影响,它的使用使得中、高电荷态的离子束成倍增加,提高了束流的传输效率。另外,对小流强离子束进行积分测量的实验研究表明,PIN半导体探测器可用于流强小于0.01 nA的离子束的测量。

PKUAMS数据获取与测量控制系统升级

加速器质谱数据获取与测量控制系统是能否实现高灵敏度10Be测量的关键因素之一。为开展高灵敏度10Be测量,对北京大学加速器质谱数据获取和测量控制系统进行了升级改造。在描述重要硬件和软件功能的基础上,重点阐述系统结构、主控软件流程和数据获取与测量控制系统在高灵敏度10Be测量中的作用。

用于高灵敏度AMS^(10)Be测量的气体探测器

10Be是加速器质谱(AMS)测量中重要性仅次于14 C的核素,在第四纪地质研究等方面发挥着重要作用。为更好地开展岩石暴露年龄测定和黄土中10 Be浓度测量等应用研究,北京大学加速器质谱(PKUAMS)在深入研究离子鉴别物理过程的基础上,设计研制了1台气体探测器,10 Be高能端测量效率达90%以上,10Be粒子计数率明显增加。在离子源引出只有1.2μA(最大值可达2μA)的情况下,标准样品NIST的10Be粒子计数率已达23s-1。