射频四极场(RFQ)加速器的进展

射频四极场(RFQ)加速器是当今强流离子加速器研究的热点之一.近年来国际上和国内对于散裂中子源、加速器驱动能源和其他高功率离子束应用所呈现的广泛兴趣,以及由此引起的对强流、高功率加速器的迫切要求,更对用作它们前级加速结构的RFQ加速器提出了种种新的要求,特别是对它能在高的负载周期、甚至在连续波(CW)工作状态下加速高流强的离子束,及其运行的稳定性和可靠性提出了空前严格的要求,推动着RFQ加速器不断地完善和发展.文中试图对国际上应用RFQ的强流高功率加速器,以及四翼、四杆、交叉指与超导等主要类型RFQ加速器的最新进展和上述各方面问题的研究予以述评.     

201.5 MHz氘离子RFQ加速器射频结构设计

一台201.5MHz、2MeV、50mA的氘离子射频四极场（RFQ）加速器将用于北京大学中子实验平台。该加速器用4杆型谐振结构,同时为方便水冷采用了微翼型电极。射频结构设计使用了三维电磁场模拟软件Microwave Studio^®,并力求满足降低二极场效应和射频功率损耗的要求。文章讨论了优化设计方法并给出一个设计结果。     

用于AMS的RFQ加速器能散问题研究

将 RFQ 作为加速器质谱系统(AMS)的加速器是AMS小型化的一条可能途径,减小 RFQ 加速器的输出束流能散是实现这一途径的关键.对 RFQ 加速器成形段部分对束流输出能散影响的分析表明,在减小调制系数、极间电压、同步相位,使各参数匹配的同时,适当地增大纵向聚焦力可显著降低 RFQ 输出束流能散.利用变参量 RFQ 动力学模拟程序 RFQDYN 进行模拟优化,得到输出束流能散为0.4%的 RFQ 加速器物理设计.     

关于分离作用射频四极场(RFQ)加速结构的设想

RFQ加速器是一种体积小、束流强、性能优良、应用广泛的新型离子直线加速器,但随着加速能量的增高,它的加速效率逐步下降.分析了加速与聚焦作用之间相互制约引起的矛盾,提出了将加速与聚焦作用分离的"分离作用RFQ"(SFRFQ)的设想.对两种分离作用的加速结构进行了讨论,并通过初步的模拟计算与模型实验测量论证其可行性.它们都可提高能量增益,从而有效地提高加速能量的上限.     

RFQ电极参数计算和加工程序 — RFQPOLE

介绍了RFQ加速器电极参数计算程序FRQPOLE。该程序可以直接调用RFQ束流动力学计算程序PARMTEQ的输出文件,采用准正弦近似求出加速器电极极面参数随纵向位置z的关系。然后以北京大学26MHz 1MeV O⁺的微翼型RFQ电极为例进行了计算,求解出电极极面参数后给出直观的电极图形和铣刀模拟加工过程。     

高频大功率铁氧体的磁测量

一、引言本文介绍用于质子同步加速器射频加速腔中的铁氧体的磁测量问题。铁氧体芯在加速腔中如图1所示。加速腔的谐振频率为:     

RFQ加速器末端场及其对粒子运动的影响

用RELAX3D程序求解了RFQ加速器的末端静电场,同时编写了计算末端场对粒子运动影响的模拟程序MOTION,并计算了这种影响。     

求解RFQ加速器末端静电场

使用RELAX3D程序第一次求解了RFQ加速器电极末端空间的电位分布形式,并探讨了运用插值法求解任意一点电位的方法。     

RFQ加速器电极参数的计算

介绍了北京大学26 MHz 1 MeV O⁺离子RFQ加速器电极参数的计算过程,该过程包括电极主要部分的参数、径向匹配段的参数和Crandall单元的参数计算3部分,并给出了计算结果。     

谐振法探测平板层流DBD的放电装置电特性

功率较大、频谱较宽的射频电源是DBD放电的关键设备,射频电源的功率和频谱宽度成为了研究DBD放电的瓶颈。本文利用手边的先进的射频电源,利用反向设计的思路,谈讨射频电源的设计要求。用谐振法测量平板放电设备谐振频率和射频电源的等效电感。     

基于ZigBee技术的测速方法

基于测量速度的灵活性、稳定性、低误差率等性能指标要求,设计并实现了一款基于ZigBee2006协议栈模型架构的无线测速系统.在分析和对比现有几种测速方法优劣的基础上,以CC2431芯片为核心搭建定位结构,裁剪移植ZigBee 2006协议栈.阐述了系统各个功能模块的芯片选取、软件设计思路、定位测速原理及方法和误差分析,完成测速系统以及系统内部通信.模拟实验结果表明,系统设计合理,能够满足现实测量速度灵活性、稳定性、低误差率的需求.     

RFQ冷却聚束器轴向电场对束流传输的影响

介绍了RFQ冷却聚束器的基本原理及施加轴向电场的必要性,采用国际上比较先进的真实相互作用势模型进行蒙特卡洛模拟,得出施加在RFQ冷却聚束器的轴向电场的强度范围。结论是：当轴向电场强度适当时,轴向电场能很好的引导束流,使高品质的束流到达引出系统;轴向电场强度太小,不能顺利引出束流;轴向电场强度太大,会使束流包络发散,导致被引出后的束流品质降低。提示在引出束流的时候,必须选取合适的轴向电场,而不是越大越好。     

生物组织热导率的脉冲衰减法测量

采用脉冲-衰减法测量生物组织的热导率，通过合理设计测量电路、选择电路参数，可以使脉冲输入期间探头输入功率的变化小于1％．当测量工况变化时，探头输入功率会产生较大变化，为此，提出了改进的脉冲衰减法．采用本方法，还可以适当提高脉冲输入期间探头的输入功率以增加探头温升，从而减少探头输入功率测量误差以及温度测量段温度测量误差的影响，提高热导率的测量精度．测量结果表明，由于脉冲-衰减法在推导时没有考虑探头尺寸的影响，造成热导率的测量值偏大；为此，进一步给出了一种热导率的测量值的简单修正方法，经修正后的热导率的最大误差为4．25％，平均误差为2．05％．     

基于Mission Planner的无人机自主导航测量系统设计与实现

针对目前测量工具价格较为昂贵、测量手段多采用人工采集的方式,设计一款基于Mission Planner开源地面站和GNSS相结合的无人机自主导航测量系统。该系统由四旋翼无人机、APM控制器、Mission Planner地面站和PPK后差分系统构成,共设计手动和自动导航两种控制方式。自动导航模式中可通过Mission Planner地面测控系统的地图模块、数据交互模块,实现无人机按照设计预设航线进行飞行,并获取目标点的空间三维坐标。通过GNSS-BDS/GPS系统定位试验和自动导航对比试验得出,此套自动测量系统静态达到厘米级的定位精度,自动导航模式下的定位精度达到分米级。最终将其应用到点位坐标测量中,该系统所测得数据误差控制在10cm内,满足测量工作中的基本需求。本文可对今后开展全自主测量技术设备的研发提供理论基础和实践参考。     

基于双线阵CCD的交汇测量模型及布站方式研究

针对靶场测量中立靶密集度参数的测量需求,基于交汇测量原理,对双线阵CCD交汇测量的模型进行了分析。详细推导了交汇测量时计算坐标的数学模型,并针对不同数学模型进行了讨论。由于双线阵CCD交汇测量模型不需要在有效定位范围内布置多个传感器,系统复杂程度和成本均与需要定位的面积无关,因此在大型定位系统中占有优势。     

构建微型定位导航授时体系,改变PNT格局

 定位导航授时(PNT)是关乎国家战略的军民两用技术。传统的卫星导航系统易受干扰和遮挡, 惯性导航存在误差积累问题, 其提供的PNT 服务均存在固有缺陷。以MEMS 技术为基础的芯片原子钟和微惯性测量组合, 与卫星导航技术相结合, 形成微型定位导航授时单元。微型定位导航授时单元以精确的芯片原子钟为时钟基础, 发播定位导航授时信号, 搭建PNT 网络。微型定位导航授时单元可以由微纳卫星、无人机等载体携带, 数量可选、布局能控、组网灵活, 克服了传统PNT 存在的问题, 改变PNT 格局。     

RFQ冷却聚束器中Mathieu参数q值的选取

介绍了RFQ冷却聚束器约束和冷却离子的理论,采用国际上比较先进的真实相互作用势力模型进行蒙特卡洛模拟,得出RFQ冷却聚柬器的Mathieu参数q值的选取范围．结论是：无论在真空或者充气情况下,当Mathieu参数q大于0．908时,离子的运动都是不稳定的;在充气情况下,Mathieu参数q略小于0．908,离子运动已经不稳定．适合约束离子的最佳Mathieu参数q值的选取范围在0．3～0．5之间．     

CCD交汇测量系统布站方式的优化设计与仿真

以双CCD技术构成的交汇测量系统因其结构简单、使用方便、测量精度高、测量速度快等诸多优点,而广泛应用于现代靶场中各种动态飞行目标的跟踪测量。在介绍线阵CCD交汇测量原理的基础上,重点分析了坐标测量精度与交汇系统各结构参数之间的关系,并利用计算机仿真技术对系统的布站方式进行优化设计。仿真结果表明:在给定靶面尺寸及各结构参数测量误差的前提下,通过仿真计算可以得到使系统坐标测量误差最小的最佳布站方式。     

磁头定位系统温度特性的仿真研究

用计算机仿真研究磁头定位系统的性能随温度变化的特性，与测试分析相结合，得出了有关宽温带高精度磁头定位系统设计的一些有意义的结论．