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《中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所)》 2018年
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HIAF-BRing引出系统总体设计与动力学研究

阮爽  
【摘要】:在HIRFL的成功建造与运行后,中国科学院近代物理研究所于2009年提出建造新一代重离子加速器-强流重离子加速器装置HIAF,它由SECR离子源、强流超导直线加速器iLinac、增强器BRing、放射性次级束流分离装置HFRS、高精度环形谱仪SRing及实验终端组成。BRing作为HIAF装置的主加速器,设计的最大磁刚度为34 Tm,可将~(238)U~(35+)由注入能量17 MeV/u加速至引出能量200~835 MeV/u。为了满足不同实验终端需求以及实现束流的高效引出,本文为BRing设计了快、慢两种引出系统,两者将共用同一引出通道,以节约引出所需空间,降低引出系统造价。BRing快引出系统是将短脉冲的束流水平引出产生次级束以开展相关实验,如高精度质量测量实验,它主要由两组踢轨磁铁组成。同时,本文研究了踢轨磁铁组模块失效以及磁场波动对束流引出的影响。基于BRing高能量、高流强的特点,本文利用踢轨磁铁组设计了束流收集系统,以到达机器保护的目的。文中给出了快引出系统详细设计参数,并为踢轨磁铁双向电源提出了物理需求。BRing慢引出系统可提供秒量级的准连续束以开展材料、生物辐照研究以及核物理实验等,它主要包括色品校正与共振驱动系统,在设计中实现了两者的独立调节。本文利用MAD-X对不同能量的~(238)U~(35+)进行了模拟,对不同引出参数与相同引出参数设置下的模拟结果进行了讨论,并提出了解决不同引出参数设置下实现束流高效引出的方法。文中利用WinAgile对引出束轨道进行了分析,并给出了慢引出系统各元件布局以及相关元件物理设计参数。最后,通过对不同动量分散粒子进行追踪得到了HFRS入口处的光学匹配参数。BRing各硬件系统均能满足快、慢引出系统物理设计需求与工程需要。此外,论文在开发的SESP程序基础上研究了BRing的环引出参数与束流参数设置对慢引出束的影响,并分析了引出激励对spill时间结构均匀性的影响。
【学位授予单位】:中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TL50

【参考文献】
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1 陈欣;盛丽娜;杨建成;章学恒;张金泉;冒立军;吴波;赵贺;阮爽;王嘉琛;王科栋;;放射性次级束流分离器的分离性能[J];强激光与粒子束;2017年05期
2 夏佳文;詹文龙;原有进;刘勇;徐瑚珊;高大庆;赵红卫;肖国青;杨晓东;周忠祖;张伟;杨建成;毛瑞士;杨雅清;冒立军;;千兆电子伏重离子加速器——兰州冷却储存环[J];原子能科学技术;2009年S1期
3 胡跃明;阚朝新;包轶文;苏胜勇;杨丙凡;;北京HI-13串列加速器20年[J];原子能科学技术;2009年S1期
4 原有进,宋明涛,董金梅,夏佳文;HIRFL-CSR主环慢引出设计[J];强激光与粒子束;2005年02期
【共引文献】
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1 雷洁珩;胡跃明;;HI-13串列加速器头部电压建模研究与硬件仿真平台设计[J];原子能科学技术;2017年05期
2 岳敏;袁超;苟世哲;张玮;王永平;常建军;;基于C#的SECRAL-Ⅱ数据归档系统[J];核技术;2017年03期
3 刘大委;王猛;徐星;颜鑫亮;帅鹏;涂小林;张玉虎;陈瑞九;邢元明;原有进;杨建成;徐瑚珊;夏佳文;;核素等时性质量测量实验中一种基于离子速度纯化次级束的方法[J];原子核物理评论;2016年03期
4 夏佳文;詹文龙;魏宝文;原有进;赵红卫;杨建成;石健;盛丽娜;杨维青;冒立军;;兰州重离子加速器研究装置HIRFL[J];科学通报;2016年Z1期
5 聂佳力;;灵活性设计在医疗器械中的运用研究[J];企业技术开发;2015年05期
6 赵江;陈又新;黄玉珍;张华剑;吴凤军;闫怀海;周忠祖;高大庆;;重离子加速器同步定时触发系统的实现[J];原子能科学技术;2014年10期
7 刘伍丰;黄继江;乔卫民;敬岚;刘楠嶓;张玮;张世杰;;重离子治疗肿瘤点扫描控制系统[J];强激光与粒子束;2014年01期
8 刘伍丰;乔卫民;原有进;毛瑞士;赵铁成;;兰州重离子加速器冷却存储环慢引出控制系统[J];强激光与粒子束;2013年10期
9 林福元;Wang Yanyu;Zhou Detai;Yin Jia;Yu Yanjuan;Zhou Wenxiong;;CSRm新注入静电偏转板控制系统设计(英文)[J];IMP & HIRFL Annual Report;2012年00期
10 杨锋;安石;顾可伟;张玮;武俊奇;姜子运;陈云;;超长周期慢引出主环磁铁电源控制系统设计[J];强激光与粒子束;2012年12期
【二级参考文献】
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1 唐述文;马朋;段利敏;孙志宇;鲁辰桂;杨贺润;胡荣江;黄文学;徐瑚珊;;A normal-pressure MWPC for beam diagnostics at RIBLL2[J];Chinese Physics C;2013年06期
2 杨丙凡;关遐令;曹小平;张天爵;李振国;储诚节;崔保群;周立鹏;彭朝华;包轶文;唐洪庆;吴海诚;;HI-13串列加速器升级工程进展与现状[J];核技术;2008年01期
3 宋明涛,杨晓东,夏佳文,詹文龙;CSR放射性次级束流线[J];高能物理与核物理;2001年05期
4 肖志刚,王宏伟,吴和宇,柳永英,靳根明,张保国,李祖玉,段利敏,魏志勇,王素芳,卢朝晖,胡荣江,朱海东,岑玲,陈克良,李湘庆,陈陶,华辉;RIBLL上的β~+缓发粒子发射的在束测量[J];高能物理与核物理;2001年05期
5 詹文龙,郭忠言,刘冠华,党建荣,何锐荣,周嗣信,尹全民,罗亦孝,王义芳,魏宝文,孙志宇,肖国青,江山红,李加兴,孟祥伟,张万生,王金川,秦礼军,王全进;兰州放射性核束流线[J];中国科学(A辑);1999年01期
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1 肖宗札,赵力民,汪静岩,贺榆生,付宝君,肖国青,张福甲,彭银成,谢燮;一台小型重离子加速器及其应用[J];核物理动态;1988年04期
2 肖宗礼,赵力民,汪静岩,贺榆生,付宝君,肖国青,张福甲,彭银成,谢燮;200kV重离子加速器及其应用[J];强激光与粒子束;1989年04期
3 ;新原子核氟29被发现[J];龙岩师专学报;1989年02期
4 求是;高科技领域又一重大成就——我国最大的重离子加速器建成出束[J];现代物理知识;1989年03期
5 本刊编辑部;我国最大的重离子加速器胜利建成出束[J];核物理动态;1989年01期
6 罗成;柴振;谢雯君;胡振军;马向利;蒙峻;杨晓天;;复合泵在医用重离子加速器上的应用研究[J];真空;2014年04期
7 李桂生;国内外几台重离子加速器的屏蔽计算综述[J];核物理动态;1991年01期
8 ;我国首台自主研发的医用重离子加速器建成出束[J];硅酸盐通报;2015年12期
9 ;俄罗斯重离子加速器[J];国外核新闻;1994年01期
10 肖国青;徐瑚珊;王思成;;HIAF及CiADS项目进展与展望[J];原子核物理评论;2017年03期
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1 肖宗礼;赵力民;汪静岩;付宝君;肖国青;王珍良;肖荣庆;魏增泉;杨志虎;王天雕;;一台多用途的小型重离子加速器及其应用[A];中国电工技术学会电子束离子束专业委员会第五届电子束离子束学术年会、中国电子学会焊接专业委员会第三届电子束焊接学术年会论文集[C];1993年
2 郑华智;王桂玲;;重离子加速器辐射源的防护[A];加入WTO和中国科技与可持续发展——挑战与机遇、责任和对策(下册)[C];2002年
3 顾建刚;夏晓彬;刘鸿诗;周峰;沈健;楼淑芬;;质子重离子加速器治疗系统环境影响评价讨论[A];第九届中国核学会“核科技、核应用、核经济(三核)”论坛论文集[C];2012年
4 赵永涛;张小安;王瑜玉;程锐;雷瑜;周贤明;孙渊博;王兴;徐戈;杨磊;刘勇;张鹏鸣;徐忠峰;肖国青;;离子束驱动的高能量密度物理前期研究[A];第十六届全国原子与分子物理学术会议论文摘要集[C];2011年
5 武志红;;超高真空重离子加速器冷却储存环的焊接[A];2004’全国真空冶金与表面工程学术研讨会会议论文集[C];2004年
6 侯明东;刘杰;李保权;刘昌龙;王志光;孙友梅;金运范;;单粒子效应的加速器模拟研究[A];中国空间科学学会空间探测专业委员会第十一次学术会议论文集[C];1998年
7 黄业成;王同庆;谈锦封;郭斌;范红梅;吴锺立;;ISOLAN分离器及其物理研究[A];第八届全国核物理会议文摘集(下册)[C];1991年
8 陆栋;李文建;王菊芳;严亚平;马爽;;利用重离子束辐照技术选育高产酒精酵母[A];第十一次中国生物物理学术大会暨第九届全国会员代表大会摘要集[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 沈丽莉 范海瑞;加快推动重离子加速器产业化发展[N];甘肃日报;2017年
2 兰州日报全媒体记者 孙理;让兰州因为重离子加速器而自豪[N];兰州日报;2018年
3 记者 李艳 张盖伦;国产医用重离子加速器年内上市[N];科技日报;2018年
4 记者 李梁;栗震亚调研兰州医用重离子加速器建设工作[N];民主协商报;2017年
5 记者 陈超;日本新装置合成出第112号元素的同位素[N];科技日报;2017年
6 记者 宋喜群 通讯员 刘晓倩;我国首台医用重离子加速器建成出束[N];光明日报;2015年
7 整理 李荔;霸气的重离子加速器[N];北京科技报;2015年
8 记者 孙理;兰州医用重离子加速器入场安装[N];兰州日报;2016年
9 记者 谢超平;中科院医用重离子加速器项目落户惠州[N];惠州日报;2016年
10 记者 赵勇忠;武威医用重离子加速器成功出束[N];甘肃经济日报;2015年
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1 张华剑;医用重离子加速器电源控制与回读系统的研究与设计[D];中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所);2018年
2 阮爽;HIAF-BRing引出系统总体设计与动力学研究[D];中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所);2018年
3 吴凤军;空间矢量PWM整流技术在重离子加速器电源中的研究与应用[D];中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所);2016年
4 谢修璀;医用重离子加速器HIMM注入方案的设计研究[D];中国科学院研究生院(近代物理研究所);2014年
5 赵江;重离子加速器数字电源实时控制方法的研究与实现[D];中国科学院研究生院(近代物理研究所);2014年
6 王斌;重离子加速器磁铁电源用矩阵变换器的设计及研究[D];中国科学院研究生院(近代物理研究所);2016年
7 李敏;HIMM束流诊断前端控制系统的设计与实现[D];中国科学院研究生院(近代物理研究所);2015年
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1 谢树青;医用质子重离子加速器监管工作研讨[D];兰州大学;2018年
2 王嘉琛;强流重离子加速器中真空压力分布计算[D];中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所);2017年
3 施龙波;窗耦合型RFQ高频结构研究[D];中国科学院研究生院(近代物理研究所);2015年
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