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.     

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.     

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。     

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。     

RFQ加速器腔体电场分布的冷模测量

根据谐振腔的微扰理论,采用小球微扰法,为射频加速器建造中的冷模测量建立了一套自动测量系统,实现了高精度、批量自动化测量的要求。并用该系统对一台设计中的射频四极场（RFQ）加速器冷模进行了测量,验证对RFQ的设计要求。     

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。     

离子静电加速器加速管的研制

采用碟形加速电极、收缩加速管内径、弧形内壁绝缘环和严格的封装烘干程序,研制4MV离子静电加速器加速管,收到了较好的效果.研制的加速管平行度小于0.1mm,真空度6.5×10     

基于红外线和315MHz射频信号的多路无线抢答器

多路无线抢答器软件和硬件设计系统有三大模块：抢答显示、加减分控制、抢答控制,各部分数据采用无线传输通信方式,AT89S52和AT89C2051作为抢答控制器．抢答信号由频率为38kHz载波经过编码、调制由红外二极管发射,抢答显示部分采用HS0038红外集成接收头．加减分控制与各队控制间采用315MHz射频信号作为载波进行发射与接收,队号与分数的接收与发送为自定义帧结构．     

静电加速器用高频离子源的设计与调试

设计和调试了一台4MV静电加速器用高频离子源;研究了诸因素对离子源起弧的影响;测试并分析了束流与振荡器板压、离子源气压和引出电压的关系;在580V板压、8×10-4Pa气压1、.65kV引出电压和21kV聚焦电压的状态下,得到了束流为178μA的稳定离子束.     

基于软件定义片上可编程系统的卷积神经网络加速器设计

针对图像识别领域卷积神经网络(convolutional neural network, CNN)的计算需求,根据CNN的结构特点,设计出一种基于软件定义片上可编程系统(software defined system on chip,SDSoC)的加速器。首先通过修改CNN网络结构文件,选用修正线性单元(rectified linear unit, ReLU)作为激励函数,在虚拟机上训练出卷积神经网络的参数。最终完成一种占用硬件资源少,图像识别时间短和精度高的CNN硬件加速器。实验结果表明,与传统的CPU对比其识别精度提高至80%以上,消耗仅占其4.16%,识别时间从通用CPU的十几秒缩短至毫秒。资源消耗与识别时间都得到了很大程度的降低,为进一步加速提供了参考价值。     

4 MV静电加速器的设计与调试

介绍了静电加速器的结构以及在调试中出现的一些问题,分析了这些问题出现的原因以及解决办法.在11.5 MPa由氮气、二氧化碳和六氟化硫组成的绝缘气体(其体积比为75∶20∶5)下,离子源在575 V板压、7.7×10-4Pa气压、1.6 kV引出电压和21 kV聚焦电压的状态下,得到3.1 MV、106μA稳定的质子束.     

基于RF唤醒技术的微功耗收发器设计

简单叙述了POCSAG与FLEX编码协议工作模式原理,详细论述了基于无线唤醒功能模式下的工作原理,对各种模式下的节电情况做了简单的比较分析;同时基于RF唤醒技术工作原理,提出了一种适用于干电池供电系统的新型节省功耗设计方案;分析结果表明,使用无源唤醒功能的无线通信设备电池使用寿命延长到一年以上。     

用于蓝牙射频芯片发送通道的电流驱动型7位20 MHz CMOS DAC

介绍了一种应用在蓝牙射频芯片发送通道中的7位电流驱动型CMOS数模转换器,采样频率为20MHz。电路设计中使用单位电流源阵列和数字同步控制单元来提高电流源的匹配性和动态范围;版图设计利用梯度和温度误差的分布规律通过误差平均化的电流源阵列布局方案来避免误差积累．该芯片采用0．35μm标准CMOS制造工艺,面积为0．03mm^2．在3．3V工作电压下,测试结果显示芯片的静态分辨率达到了设计目标,功耗为0．86mW。