北京大学静电加速器及其应用

加速器在核物理、材料科学、考古等领域都有着广泛应用.北京大学在20世纪90年代左右有3台静电加速器投入运行,分别是1.7 MV串列静电加速器、4.5 MV单级静电加速器和6 MV串列静电加速器. 1.7 MV串列静电加速器配备有高频电荷交换负离子源和铯溅射负离子源,可引出从H到Au之间大部分元素的离子,离子能量从几百keV到若干MeV,主要开展室温及高温离子辐照实验、背散射和沟道分析等离子束分析工作.近年,利用离子辐照束线在核材料研究等方面取得了许多重要科研成果. 4.5 MV静电加速器端电压在0.7～3.8 MV连续可调,主要加速氢/氦同位素离子,并可通过辐照靶材料产生准单能直流/脉冲中子场.该中子场主要应用于(n, α)核反应截面的测量.近年,基于4.5 MV静电加速器建立了综合离子束分析系统,可进行卢瑟福背散射、核反应分析和粒子诱发X射线分析3种离子束分析方法的综合应用.利用该方法,对Fe合金样品中杂质元素的含量和部分元素的深度分布进行了测量. 6 MV EN串列加速器是牛津大学赠于北京大学,为许多基础和应用研究提供了支持,其主要用于加速器质谱、离子辐照以及离子束分析工作,也可以...     

现今世界上最大的重离子回旋加速器建成

现今世界上最大的重离子回旋加速器——法国国家重离子加速器 GANIL 已在法国卡昂建成。GANIL 是一个由两台大型普通(非超导)回旋加速器组成的串列系统。两级串列设计是现今在重离子回旋加速器中达到较高能量的有效途径。放在两台加速器之间的剥离膜可将重离子的净电荷增大到四倍。GANIL 的两台加速器是相同的分离扇等时性回旋加速器(K=400兆电子伏)。每台加速器有四扇磁铁(每块重400吨),平均磁场强度为1.6忒斯拉。四个磁铁间隙中有两个加有射频加速电场。GANIL 用来加速从碳到铀的所有离子。加速最大能量从较轻离子约100兆电子伏/核子逐渐下降到周     

Ti离子的高电离态激发光谱的实验研究

报道在中国原子能研究院HI-13串列加速器上用束-箔技术研究120 MeV的Ti离子和C箔相互作用产生的高电离态离子谱的实验结果.在120-220 nm范围, 观测到53条激发能级的发射的谱线, 其中有11条谱线是新确认的, 实验结果与激光等离子体实验和理论结果相符合.     

重离子耗散撞同位素产物截面涨落的首次观测

近年来,在重离子耗散碰撞激发函数的测量中发现了一种新的截面涨落结构.一系列的实验已经证实,对于质量数A_1+A_2(?)100的较轻的核反应系统,这一现象具有普遍性,理论工作者也以极大的兴趣发展了好几种模型,解释并拟合了部分实验结果.这种研究提供了探讨双核系统的平均寿命、转动周期以及时间-空间分布性质的新方法.当前,理论与实验研究都十分活跃.最近,我们在北京原子能科学研究院的HI-13串列静电加速器上完成了~(19)F+~(51)V耗散反应类弹产物激发函数的测量,入射能量`从102.25 MeV到109.50MeV,步长250keV,     

一种新型的低能离子加速器—RFQ

由加速器老专家徐建铭教授撰写的《一种新型的低能离子加速器—RFQ》一文,介绍了高频四极透镜直线加速器的原理和应用。由于这种加速器具有很多优点以及它的应用面相当广,所以已受到世界各国加速器专家的高度重视。     

医用电子加速器进展

随着粒子加速器放射治疗的发展,癌症的治愈率已有所提高,但由于加速器的成本高、单机的能量调节范围小,故广泛使用受到一定限制。《医用电子加速器进展》一文介绍的两种新型的加速器,不论在加速器原理上,还是在实用角度上都具有重要意义。     

高能加速器

高能物理是当前研究微观世界物质结构的前沿科学,高能物理实验所使用的主要工具是高能加速器。加速器的发展历史还不到半个世纪,但发展速度却十分惊人。四十年代初建成的回旋加速器,其直径不过一米多一些,而七十年代初建成的、目前世界上最大的质子同步加速器,其直径已达两公里,在三十年内增大了一千多倍。以能量来说,早先的回旋加速器只能把质子加速到几MeV(兆电子伏)。而目前最大的高能加速器已可把质子能量加速到500GeV(即5000亿电子伏),提高了差不多十万倍。从这一些对比中可以看出加速器规模变化之大,早先的加速器不过是实验室中的产物,到了现阶段,建造加速器,特别是高能加速器,已经是一项规模十分庞大,要求极为严格的工程建设项目了。     

A～60和A～80质量区原子核磁转动研究进展

近年来,人们在很多原子核中发现了具有强M1跃迁、较弱E2跃迁的磁转动结构,这已经成为原子核高自旋态的研究热点.通过在束γ谱学实验,北京大学实验核物理研究组在中国原子能科学研究院HI-13串列加速器和南非iThemba国家实验室回旋加速器上先后开展了对A～80和A～60质量区原子核磁转动结构的研究.在⁷⁵As、⁷⁹Se和⁶²Cu核中发现了高激发磁偶极带结构,利用基于协变密度泛函理论的倾斜轴推转模型分析了它们的结构特点.研究表明,⁷⁵As和⁷⁹Se核中磁偶极带的角动量形成机制不同于传统的磁转动剪刀机制,随着转动频率的增加,它们只有中子角动量J_ν向总角动量方向出现了较大角度的闭合,而质子角动量J_π基本上保持不动,总角动量的倾斜角出现了一个较大的变化(向x轴方向闭合).这种只有一个剪刀片闭合的角动量形成机制被形象地称为订书机机制.     

强流回旋加速器技术的研究进展

简要介绍了强流质子加速器的若干个主要应用领域, 并比较了目前国内外各类质子加速器的发展状况, 列举了有代表性的加速器技术指标. 在此基础上, 总结强流回旋加速器的技术特点, 介绍了中国原子能科学研究院的强流加速器研究与发展的三个主要阶段. 最后, 重点介绍了我们目前正在研究的一些强流回旋加速器关键技术及研究进展.     

谢家麟的科技人生

他是国际著名加速器物理学家和我国粒子加速器事业的开拓者,他的名字与世界上第一台能量最高的医用加速器、中国第一台可向高能发展的电子直线加速器、北京正负电子对撞机等重大科技事件紧密相连。正因为他的不懈努力．我国高能粒子加速器从无到有,并跻身世界科技前沿。他荣获2011年度国家最高科学技术奖——     

一个曾经风光的实验室的复苏

<正>在加利福尼亚州门洛帕克的斯坦福直线加速器中心(SLAC),美国国家加速器实验室中的一台过时的粒子加速器,目前已被改造为世界上最强的X射线激光器——在加州门洛帕克斯坦福直线加速器中心(SLAC),一台过时的粒子加速器已被改造成为世界上最强的X射线激光器。     

《静电加速器》

静电加速器,作为低能原子核物理的一种研究工具和一种幅射源,有其独特的优点和广泛的应用。随着我国原子能科学技术的发展,我国将有越来越多的人接触到静电加速器。本书是一本比较全面系统地介绍和讨论质子静电加速器的专著。作者根据实际工作经验和文献资料,论述了质子静电加速器的各个主要部件的原理、设计以及调整、运行等。自然,本书绝大部分论述也适合于电子静电加速器。全书共分十一章。第一章较详细地介绍了静电加速器的发展过程;第二、三章讨论电场和高电压系统的设计及输电系统,这一部分是静电加速器高电压产生的关键;第四章讨论电压(能量)测量及其稳定;第五章介绍静电加速器最常用的一种离子源     

简讯

全国加速器技术交流会在成都举行全国加速器技术交流会于4月17日至25日在成都举行,这是建国以来检阅加速器科研成果的第一次盛会。中国科学院和四川省委等领导机关对大会极为重视。中国科学院副院长钱三强同志专为大会发了贺电。与会代表213名。收到学术论文125篇。大会特邀我国著名加速器专家谢家麐、徐建铭作了报告。     

高能极化离子加速器

《高能极化离子加速器》介绍了一种新的加速器的设计思想和原理。     

从事高能物理研究的加速器

本文简要地评述了从事高能物理研究的工具——粒子加速器,其中包括现存的加速器,也展望了将来的加速器．文章强调了这些加速器所面临的技术上的挑战.全文是将1995年8月5日至9日在汕头召开的第一届国际华人物理学大会上所作的讲演扩充写成的.     

一个曾经风比的实验室的复苏

在加利福尼亚州门洛帕克的斯坦福直线加速器中心（SLAC），美国国家加速器实验室中的一台过时的粒子加速器，目前已被改造为世界上最疆的X射线激光器——     

为了捕获千万亿分之一原子--访科技启明星李德明研究员

加速器在一般人的理解中是一种大能量、高成本、高精尖的庞然大物，是高能物理学家探究原子奥秘的武器，令常人可望而不可及。随着加速器使用范围的不断扩展，如今在生命科学、环境科学、考古。天文、地理等领域已经越来越多地与加速器打交道。但很多人担心使用加速器的安全、成本等问题，期盼有一种使用方便、安全、小型、低成本的加速器的问世。在经历了十多年的艰辛探索后，中国科学院上海原子核研究所的科学家们在1998年有一项振奋人心的成果发布，我国的科学家们完全依靠自己的力量，在世界上首创建成超灵敏小型回旋加速器质谱计（SM…     

中国科学院应用化学研究所与东北人民大学化学系联合举办科学討論会

苏联制造的世界最大的加速器——联合核子研究所的同步稳相加速器——在今年上半年开始运转,它能够把質子加速到100亿电子伏。这里根据苏联科学院通报今年6月号的一篇文章(作者是苏联科学院通訊院士А.Л.明茲)介紹一下这个加速器的情况。这个同步稳相加速器有一个很大的环形电磁铁,     

北京大学射频四极场加速器研究及创新实践

北京大学射频四极场(radio frequency quadruple,RFQ)加速器课题组在陈佳洱院士带领下,先后于1994、1999年提出并研制出我国第一台重离子整体分离环300 keV N⁺和1 Me V O⁺RFQ加速器;为提高离子的加速效率,提出分离作用RFQ加速器结构,研制出结构样机并完成束流验证;提出用RFQ加速器同时加速同荷质比正负离子的新思想,并在两台已建成的RFQ加速器上完成束流验证,通过模拟再现了正负离子自动聚束和加速的过程,用同轴快靶成功观测到正负氧离子的微观束流波形;发展了RFQ均温束流传输的束流动力学设计思想,研制出国内首台基于RFQ的中子成像装置,该四杆型D⁺RFQ加速器是国际上迄今为止运行频率最高的四杆型D⁺RFQ加速器;与中国科学院高能物理研究所、中国原子能科学研究院合作,研制了352 MHz质子RFQ工艺模型腔,有效地助推了中国首台质子加速器驱动次临界系统(accelerator driven sub-critical system,ADS)RFQ加速器的研制.北...     

Formation and maintenance of ELV - 8 accelerators

ELV-8加速器是俄罗斯制造的变压器型加速器,该加速器结构紧凑,效率高,故障率低,为本公司创造了可观的经济效益.