型谱化高流强质子回旋加速器自主研发及创新应用

回旋加速器是开展核装备研制、核科学和生命科学等前沿研究,以及核技术创新应用的关键科学手段和不可或缺的研究平台.强流回旋加速器研究团队研发了高流强紧凑型回旋加速器,创建了径向调变磁场梯度强聚焦理论,研发了多束团强流束流动力学并行计算算法和软件,突破了紧凑型回旋加速器的极限能量、显著提升了空间电荷制约下的束流强度;独创了奇偶三角形单元垫补函数的等时场和非理想谐波场垫补方法,有效提高了轴向聚焦力,解决了磁铁工程难题;突破了“馈管-腔体”耦合振荡抑制、动态负载变化均衡等关键技术,实现了长期稳定运行.团队自主研制了十余台不同能量强流回旋加速器,其流强、注入和引出效率等主要性能指标处于国际同类装置前列,在中国原子能科学研究院、中国科学院国家空间科学中心、国防科技工业抗辐照应用技术创新中心、北京大学等单位的相关研究项目中做出了重要贡献,为近百个单位常年供束开展空间科学、生命科学与核科学技术的研究,应用领域广泛.     

失匹配因子和调谐因子对强流离子束的影响

运用P IC多粒子模拟程序,采用延迟反馈控制法,对初始分布为K-V分布的强流离子束研究了其在加速器通道中运行时受失匹配因子和调谐衰减因子的影响程度。得到了失匹配因子某些取值范围可导致束晕无法控制,但对于各种取值,对径向密度分布均影响不大,以及调谐衰减因子对径向密度分布曲线的形状有明显的影响等结果。     

科技在线

正安徽省17项成果获2011年度国家科技奖其中国家技术发明二等奖1项、科技进步二等奖16项本刊讯在2月14日举行的2011年度国家科学技术奖励大会上,安徽省共有17项成果获奖,涉及新能源、新材料、语音技术、环境保护、矿产资源开采等多个领域。其中国家技术发明二等奖1项、科技进步二等奖16项。获奖项目中,安徽省为第一完成单位的有8项,参与完成的项目有9项。     

离子注入材料改性用强流金属离子源

为满足离子注入材料改性研究和实际应用的需要。研制了一个金属蒸汽真空弧(简称MEVVA)离子源.这是一新型离子源种,它利用阴极和阳极间的真空弧放电原理由阴极表面直接产生高密度金属等离子体,经一多孔三电极系统引出得到强流金属离子束.该源脉冲工作方式,已引出Al,Ti,Fe,Cu,Mo和W等离子,脉冲离子束流强度为0.6～1.26A,Ti的平均束流强度已达10mA.引出束流大小与源的工作参数、引出结构和电压以及阴极材料有关。该源没有气体负载,工作真空度为3×10~(-4)Pa。     

φ16cm宽束离子源的设计

本文介绍了一种口径为φ１６ｃｍ的宽束离子源的设计．该源采用了多极场型放电室，结构紧凑合理，便于清洁维修以及更换离子引出系统．使用二栅引出系统时，可获得５０～１５００ｅＶ的离子束．距源１０ｃｍ处，５００ｅＶ的氩离子束的束流密度可达０．９５ｍＡ／ｃｍ２，且±８％均匀性的均匀区域达φ１４ｃｍ．     

H+7团簇离子及其中性团簇产物H4和H5

报道了H7^ 团簇的实验研究结果，从H7^ 的分解能谱发现，可能存在H4和H5等中性团簇产物。分析讨论了H7^ 的形成方式和可能的分解途径。     

强脉冲离子束辐照钛靶表面凹坑形成机理研究

计算了强脉冲离子束与钛靶相互作用的能量损失分布.H＋与钛靶相互作用过程中的能量损失在钛靶内较深处,而C＋在钛靶表面沉积较多的能量.束流含离子种类不同,入射靶材的深度及传给靶材的能量分布不同,对靶材将产生不同的作用效果.用ABAQUS有限元软件,以单元死活表征汽化材料的体加载方式对靶材钛进行不同能量参数的强流脉冲离子束辐照热效应的模拟计算.得到了强流脉冲离子束辐照金属表面的传热数据.通过分析,验证了模拟结果的合理性和凹坑形成的机理.     

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...     

强流加速器束晕控制中填充因子对束粒子密度的影响

运用PIC多粒子模拟程序，采用延迟反馈控制法，研究了离子束在运行过程中粒子分布情况．通过分析比较，得到了对束晕进行有效控制后的粒子分布规律，为强流加速器的应用提供了有用的参考．