加速器及其应用进展

加速器是能将电子、质子、α粒子以及其它重离子等带电粒子加速到具有一定能量的装置.自本世纪20年代末30年代初第一台加速器问世以来,加速器技术及其应用取得了巨大的进展.高能加速器发展概况早期的加速器是顺应核物理基础理论研究的需要而研制的.为了探索原子核内部的奥秘,必须有一种能够把“核”打开的工具.利用加速器产生的“粒子炮弹”去轰击原子核,便可以闯进核的“大门”.随着对物质结构认识的深入,为了获取物质更深层次的基本粒子方面的信     

中国早期静电加速器的研制--叶铭汉院士访谈录北大核心CSCD

作为中国最早的两台加速器——700KeV和2.5MeV质子静电加速器建造的主要参与者之一,叶铭汉院士讲述了自1946～1974年间采购、研制、建造、改进和运行这两台加速器的历史。其间涉及赵忠尧美国之行筹集加速器部件的前前后后,中科院近代物理所的变迁及静电加速器组的成立、人员组成和工作情况,赵忠尧、钱三强等老一辈物理学家对发展中国加速器事业的贡献,加速器建造中所培养的人才和每个人所做的贡献,静电加速器对中国发展"两弹"所起的作用和它们最后的归宿等。     

中国早期静电加速器的研制——叶铭汉院士访谈录

作为中国最早的两台加速器——700KeV和2.5MeV质子静电加速器建造的主要参与者之一,叶铭汉院士讲述了自1946 ～1974年间采购、研制、建造、改进和运行这两台加速器的历史.其间涉及赵忠尧美国之行筹集加速器部件的前前后后,中科院近代物理所的变迁及静电加速器组的成立、人员组成和工作情况,赵忠尧、钱三强等老一辈物理学家对发展中国加速器事业的贡献,加速器建造中所培养的人才和每个人所做的贡献,静电加速器对中国发展“两弹”所起的作用和它们最后的归宿等.     

HI—13串列加速器上的氚气体靶装置

在ＨＩ－３串列加速器上建立了我国第一台氚气体靶装置。氚气体靶采用双窗结构，入射窗为Ｍｏ箔。Ｍｏ窗把气室分成氚气室和氦气室二部分。     

建造一台第三代同步辐射储存环的建议

一、国际发展现状当前,作为同步辐射光源的正负电子加速器装置已经成为物理、化学、生物及其相关的子学科在研究与应用方面的强有力的工具。迄今为止,世界上已经建成并投入运行的同步辐射装置30多台,分布在约20多个实验室中,大约有6000多名科学家利用这些装置进行实验。尽管如此,这些装置还不能满足各方面急剧增长的需求。因此,建造新一代性能更好、光强更高的同步辐射光源已提上日程。目前,正在进行设计与建造的第三代同步辐射加速器约有14台,除美国、西欧及日本在建造能量为6～7吉电子伏的大型同步辐射装置外,大部分     

大型同步加速器产生的光束比太阳光亮百万倍

澳大利亚的科学家们最近研制成一台同步加速器,这台占地面积有足球场那么大的仪器能产生比太阳光明亮100万倍的光束。这一成果被视为澳大利亚近20年来在科研领域取得的最大进展。同步加速器是一种环形的电子加速器,所产生的光束被用于观察那些在普通显微镜下很难观察到的细小微     

激光加速器装置CLAPA-II的研究进展

粒子加速器作为核物理科学中的核心仪器设备,是衡量综合国力的一项重要标志.常规粒子加速器已经有了百年的发展史,目前挑战主要集中在高流强、低发射度、更高加速梯度等方面.新加速机制的提出与研究是粒子加速器技术的新兴研究方向.由于激光与等离子体作用不存在击穿问题,产生的加速电场梯度远高于常规加速器,具有可以更加经济地实现高能粒子加速的潜力,一旦达到工程应用标准,将大幅降低加速器的建造应用门槛.但由于激光加速技术发展时间较短,在实际投入工程应用中仍面临很大挑战.为了实现激光加速技术从实验到实际应用的转化,在国家科技部和北京市的支持下,北京大学在怀柔科学城开展了激光加速器装置CLAPA-II的研发与建造.本文主要介绍了CLAPA-II装置的主要组成,以及关键核心技术相关研究进展.     

回旋加速器磁场若干参数的有限元分析

以一台小型医用回旋加速器为例,使用ANSYS软件进行磁铁三维分析,讨论了磁铁各参数,包括谷区深度、角度、磁极间隙、线圈形状等对中平面上磁场的影响,总结了变化规律,对回旋加速器磁铁的分析设计有一定指导意义。     

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。     

5.5MeV静电加速器的研制和安装

本文介绍了一台用于离子速生物工程的５．５ＭｅＶ静电加速器的基本原理、结构和民工报道了其研制、安装等基本情况。     

微型永磁体冷阴极潘宁源的性能及应用

一台用于材料改性和分析测试离子加速器，为了提高离子束能量。新设计安装了微型永磁体冷阴极潘宁离子源，对该源的性能和应用进行了研究。     

理论核和亚核物理学 第二版

本书是一本内容非常丰富的核物理教科书。1995年出版了第一版。作者当时是CEBAF（连续电子束流加速器装备）工程科学部负责人。该书为这个加速器的建造做了理论基础方面的准备，并为将参加核物理和强子物理学前沿研究工作的年轻人提供一些帮助。现在，CEBAF已经建成，并成功地运行，产生了很多重要的科学成果。本书的第一版由剑桥大学出版社出版，第二版改由世界科学出版社出版，作者对原书做了许多必要的改动和修订。     

发现的引擎：一个世纪以来粒子加速器的发展

加速器物理学领域非常活跃，发达国家与发展中国家每年都在粒子物理学研究上花费几十亿美元。它是一门纯科学，不仅对于理解粒子物理，而且对于理解天文学和宇宙学具有重要的意义。本书第一次按年代记载了粒子加速器的发展，从静电加速器、线性加速器及回旋加速器的发明直到当今的电子对撞机，它还涉及了以医学为目的以及在工业应用中利用加速器作为x射线源的许多应用。作者指出了推动应用物理与工程领域进步的决定性发现，介绍了做出这些发现的人们，了解了他们使用的方法。粒子加速器利用了当代最先进技术的每一个方面，并且将其发挥到极致，同时它本身也对这些技术作出了贡献。这完全是一个传奇，就象人类在一个世纪之前掌握运输与通讯技术一样引人入胜。     

回旋加速器真空系统的改进

回旋加速器真空系统的改进谢德高张友发（原子核科学技术研究所）回旋加速器的真空系统能否安全运行，对回旋加速器的正常供束起着十分重要的作用．近年来，由于设备老化和供电供水等方面的原因，致使真空系统常出现烧坏电机以及损坏设备等停机故障，严重地影响到加速器的...     

提高"强光一号"驱动Z箍缩负载电流的研究

“强比一号”加速器是目前国内输出功率最大的一台组合式多用途高功率强流脉冲电子束加速器。在该加速器上开展高功率Z箍缩产生X射线的技术研究时,需要调整提高“强光一号”驱动电流。主要介绍提高“强光一号”加速器输出电流的理论与实验研究。建立了计算模拟加速器工作过程的电路模拟程序,并在模拟计算的指导下开展了大量的实验研究,在短路电感15nH真空负载上获得了脉冲前沿小于100ns,峰值约3．0MA的脉冲电流,在优化设计的Z箍缩负载上得到了脉冲前沿小于100ns,峰值约2．2MA的脉冲电流．     

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.     

强流质子加速器束流匹配研究

为了使感生放射性降低到可以接受的水平,强流质子加速器必须减少柬流损失。不同加速段间的束流匹配是减少束流损失和发射度增长的关键之一。研究了一台常温加速结构不同段间的束流传输线的匹配设计问题。采用TRACE3-D软件以及其他多粒子模拟软件,研究了在不同匹配状态下的束流特性。结果表明,设计所采用的横向和纵向匹配手段,能够有效地控制束晕产生和束流发射度的增长。     

回旋加速器离子源供气系统的改进

回旋加速器离子源供气系统的改进谢德高张友发（原子核科学技术研究所）离子源是加速器的重要组成部分之一，其供气系统的质量直接关系着离子源的工作状态，并影响着加速器的正常开机供束．我所１．２ｍ回旋加速器的离子源供气系统，原由以玻璃为结构材料的带油电解槽装置...     

1.2m回旋加速器的应用及改进

我所1.2m回旋加速器于1981年投入运行.其加速氘核能量为13.5MeV,氦核能量27MeV.设置有4条束流输运管道,其中1条配有能量分辨率为0.5％的磁分析系统.1 加速器的应用加速器投入运行以来,主要用于核物理实验和同位素研制和生产两个方面。1.1 同位素的研制和生产利用加速器和同位素生产内外靶装置先后开展了~(211)At、~(199)T1、~(201)T1、~(111)In、~(67)Ga等医用同位素的制备和它们的生物医学效应研究.生产了~(57)Co、~(100)Cd等工业用源并已应用于科研、生产领域.     

谢家麟：为高能物理“加速”

1.2012年2月14日,中国科学院院士、著名加速器物理学家谢家麟,站在人民大会堂的领奖台上,领取了2011年度国家最高科学技术奖。他引领我国高能粒子加速器从无到有并跻身世界前沿。