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束流损失监控系统电离室的改进和试制

赵中亮  
【摘要】:中国散裂中子源(China Spallation Neutron Source, CSNS)由一台80MeV负氢直线加速器,一台1.6 GeV快循环质子同步加速器,两条束流输运线,一个靶站和5台谱仪及相应的配套设施组成。设计的打靶质子束流功率和脉冲重复频率分别为100 kW和25Hz。束流损失监测(Beam Loss Monitor, BLM)系统的电离室探头覆盖了CSNS的各个部分,共计154个。在CSNS调式和运行时,要求测出在一定时间间隔内束流损失的粒子数,同时也要能测出束流损失的位置。一旦监测到大剂量的束流损失,即可启动机器保护程序。 电离室是束流损失监测系统中最重要的探测器之一。为了达到散裂中子源束流损失监测的要求,必须提高电离室的响应速度和探测灵敏度,为此,要求电离室有足够高的工作高压和合适的工作气体,需要对电离室初样进行改进设计。 改进后的电离室进行性能测试和小批量试制,实验结果表明:电离室有良好的坪特性(坪区长度-2000V),测量的辐照剂量范围到3.6×105 rad·h-1,探测灵敏度最高为21.3pA·rad-1·h,高压加到3500V仍能稳定工作。电离室各方面指标均达到散裂中子源束流损失监测系统的使用要求。


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