导读:本文包含了束流测量论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:测量,中子,自由电子,激光,上海,质子,电荷。
束流测量论文文献综述
孟鸣,徐韬光,李芳,徐智虹,杨涛[1]（2019）在《中国散裂中子源直线输运线束流位置测量系统》一文中研究指出介绍了针对中国散裂中子源(CSNS)的直线到环输运线(LRBT)所设计的条带式束流位置测量(BPM)系统,探头方案以条带式电极为基础进行物理设计及参数优化,并通过机械标定减少机械加工误差,电子学选用商用数据处理方案。此系统在加速器实际运行中有效提供位置信息,对在线测量数据采用奇异值分解(SVD)进行分析,根据分析结果,对束流轨道测量的精度达到预期设计目的,满足物理调束需求。(本文来源于《强激光与粒子束》期刊2019年06期）
李成财,朱昆,林晨,朱军高,吴旻剑[2]（2019）在《用于激光驱动质子束测量的腔式束流位置探测器模拟研究》一文中研究指出根据激光驱动质子束流低发射度、短脉冲、单束团低电量的性质,研究腔式束流位置探测器(BPM)测量激光加速器产生的质子束团横向位置的可行性问题。针对质子束团的大横向分布和发散角问题,推导了其通过腔式BPM的输出信号,结果表明该信号与集中从束团对称中心、倾斜一定角度通过的束流产生的输出信号相同。依据上述原理,使用CST软件进行了腔式BPM的设计和仿真,确定了矩形谐振腔波导耦合的方案。讨论了该方案的腔式BPM对于激光加速束流的适用性和不同激光驱动质子束流参数的分辨率,并针对PW级激光加速系统进行了分辨率估算。(本文来源于《强激光与粒子束》期刊2019年06期）
曹珊珊[3]（2019）在《基于腔式探头的束流到达时间及电荷量测量关键技术研究》一文中研究指出自由电子激光(Free electron laser,FEL)相比于传统的光源具有极高的峰值亮度、超短的脉冲长度以及优越的时间空间相干性等极其优异的特性,使得FEL能够用于目前科学尚未触及的研究领域,比如磁成像、泵浦-探测超快化学、量子材料等。并且自21世纪以来,高增益型的FEL装置取得了重大技术突破,这也激发了近些年高增益FEL装置在全世界的迅速发展。目前中国也在计划建设高增益FEL装置,包括上海软X射线FEL装置(SXFEL,在建)和上海硬X射线自由电子激光装置(SHINE,在建)。对于此类FEL装置,高分辨率的束流到达时间测量和高精度的束团电荷量测量是亟待解决的关键技术问题。从FEL装置运行的角度来说,FEL装置工作的基本原理是电子束与种子激光之间的相互作用,而要使得两者之间能够产生相互作用,必须尽可能提高两者在叁维空间的重合程度,其中横向可以使用束流位置检测器测量,而纵向则需要精确地测量电子束的到达时间并以此为基础调节激光脉冲的时序。对于SXFEL装置而言,束流到达时间的测量分辨率要求至少达到百fs量级。而从FEL用户实验的角度来说,尤其是有高时间分辨要求的实验,也需要精确测定束流到达时间,分辨率应至少与束团长度相当,达到百fs量级。另一方面,束团电荷量是装置运行中必须在线监测的,表征电子束流状态最重要、最基本的参数之一,电荷量精确测量也是电荷量反馈、束损监测分析、束流寿命测量以及相关联锁工作的基础。因此,本课题选择高分辨率的束流到达时间和高精度的束团电荷量测量关键技术为主要研究方向。目前,束流到达时间测量主要有两种方法:电光采样法和射频相位腔法。其中电光采样法是利用宽带探头耦合的束流信号对超短激光脉冲进行幅度调制,从而通过激光脉冲的幅度判断束流到达时间信息。这种方法具有高灵敏度和高时间分辨率的特点,但是系统相对复杂、调试困难且成本很高。电光采样法主要被应用于欧洲的大部分FEL装置上,目前分辨率最好可达到6 fs。射频采样法则利用探头耦合出的窄带信号经过混频输出中频信号,通过检测中频信号的相位来计算束流到达时间信息。这种方法目前最佳的分辨率为LCLS的13 fs,虽然分辨率不及前者,但是已经满足SXFEL装置的运行需求,并且系统结构相对简单、调试方便且成本低,优化空间大,目前被广泛用于北美和亚洲的FEL装置上,比如LCLS、SACLA、SCSS、PAL-XFEL等。因此,本课题将着重研究基于射频相位腔法测量束流到达时间的相关技术。对于束团电荷量测量而言,目前的测量方法很多,并且很多产品已经实现商业化。常用的束流流强检测器(Beam current monitor,BCM)有:法拉第筒、DCCT、ICT以及纽扣型/条带型或腔式束流流强检测器。其中法拉第筒为拦截型检测器,DCCT不适用于单个脉冲电荷量的测量,ICT虽然可以用于单脉冲测量但是基线易受干扰。纽扣型/条带型BCM可实现较高分辨率的电荷量相对测量,但是有比较明显的束流横向位置依赖性。腔式BCM为窄带系统,此类系统通过将同一物理量重复采样平均可以得到很高的分辨率,且无明显的束流横向位置依赖性。因此本课题将同样采用腔式探头测束团电荷量。综上所述,本文主要研究基于腔式探头的束流到达时间及束团电荷量测量的关键技术,具体内容包括:束流到达时间/束团电荷量测量方案研究;腔式探头的设计方法研究及研制;射频信号采集方法研究;基于腔式探头的束流到达时间及束团电荷量测量系统在SXFEL装置上的实现及束流实验;基于腔式探头的束团电荷量测量系统在SSRF装置上的实现及测试;除此之外,本课题还将简单研究适用于超高重频FEL装置的腔式束流位置测量探头的研制和应用。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所)》期刊2019-06-01）
陈健[4]（2019）在《SXFEL腔式束流位置测量系统关键技术研究》一文中研究指出上海软X射线自由电子激光(SXFEL)是中国第一台能辐射出X射线的相干光源,主要由光阴极注入器、主加速器和两级高增益谐波放大器(波荡器)组成,其目标是在软X射线波段区实现9nm出光并验证级联的高增益谐波放大模式的可行性。为降低FEL辐射输出功率的衰退,在波荡器段要求电子束轨道与光子束的轨迹尽可能重合,使二者能有效地进行相互作用从而实现高效的能量转换和传输。为实现上述目标,对束流横向位置测量系统的指标要求,是在±500μm动态范围内位置分辨率好于1μm(束团电荷量500pC条件下)。在此背景下,本课题从腔式BPM的基本原理出发,采用数值仿真和束流实验相结合的方法,较为全面地分析了影响腔式BPM(CBPM)系统性能的主要因素,提出了相应的优化方案;完成了CBPM系统的研制和搭建,完善了在线信号处理算法,进而形成了一套完整的腔式束流位置在线测量系统。研究内容主要包括:1、研究了腔体间串扰的评估方法以及串扰对测量分辨率的影响。通过分析腔体间串扰产生的机理以及腔体模式信号的特性(谐振频率、Q值、位置依赖/独立性等),提出了可基于束流条件下进行腔体间串扰评估的主成分分析(PCA)和谐波分析方法。借助上海深紫外FEL(SDUV-FEL)和大连相干光源(DCLS)的测试平台完成了束流实验并验证了评估方法的实用性。最后讨论了腔体间的串扰程度对束流位置测量的精度和分辨率带来的影响。2、分析了束流倾角入射对位置测量分辨率的影响。采用路径积分方法对束流倾角入射和束团自身的倾角对束流位置测量分辨率的影响进行了定量的数值仿真分析;设计并完成了专项束流实验(结合矫正铁和相邻的CBPM)对上述分析结果进行验证,实验结果与仿真预期相符,据此提出了SXFEL装置中CBPM探头偏心100μm运行的方案以确保系统分辨率满足要求。3、研究了本振信号幅相稳定性对CBPM系统性能的影响。通过数值仿真计算了LO信号幅度和相位的抖动对中频信号幅相提取精度的影响,根据分析结果,优化了LO源的工艺技术指标要求。在SXFEL上采用相邻两个相位腔进行了信号幅相提取精度的对比实验,在其它配置不变的条件下,采用优化后的本振源可将电荷量相对测量分辨率从0.144%提高到0.076%,将束流到达时间分辨率从1ps提高到80fs,测试结果验证了仿真的正确性,也极大地优化了系统的性能。4、研究了时序信号(触发/ADC采样时钟)的稳定性对系统测量分辨率带来的影响。分析确认当触发信号的抖动大于ADC的采样时钟周期时,对IF信号的相位提取会产生一个固定偏差,影响BAM的精确测量以及束流偏移方向的判断,束流实验结果和仿真及理论计算结果均相吻合。基于此分析结果,优化了系统时序信号的稳定性技术指标要求。5、对在线信号处理算法进行了优化。对传统的FFT信号处理方法进行分析,针对DBPM电子学中FPGA内部资源不足只能截取有效波形处512点数据进行FFT算法处理的特殊情况,提出了固定FFT谐振频率点处的index来解调相位的优化方案,解决了由于栅栏效应引起的相位解调存在较大误差的问题。6、在SXFEL波荡器入口的漂移段采用叁个相邻的CBPM构成一个位置分辨率评估平台,采用关联分析的方法对位置分辨率进行了精确评估。在束团电荷量为500pC、系统动态范围在±800μm的条件下,实验确认系统分辨率好于880nm。满足了SXFEL装置对CBPM系统位置测量分辨率好于1μm@500pC?±500μm的指标要求。最后对系统性能优化的可行性进行了分析和讨论,依据定量的数值仿真分析结果提出了叁种可能的优化技术方案:一是将IF信号降至较低频进行量化从而有效利用ADC的性能;二是提高ADC的采样率以获得更多的信号处理增益;叁是在IF信号SNR高于ADC的SNR的情况下,可通过提高ADC的SNR以匹配前端输出IF信号的信噪比。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所)》期刊2019-06-01）
陈方舟[5]（2019）在《数字化束流信号处理器在逐束团电荷量及工作点测量中的应用技术研究》一文中研究指出上海光源(Shanghai Synchrotron Radiation Facility,SSRF)电子储存环周长432m,用以储存3.5 GeV电子束并发出高品质的同步辐射光,在500MHz高频下全环共有720个RF buckets。束流诊断系统是加速器供光和调试过程中重要的工具。随着快电子学技术的进步,束流诊断从最初的多圈平均测量提速到逐圈测量,如今借助于高性能的束流信号处理器,逐束团的束流诊断技术成为了束测领域最重要的发展方向之一。上海光源二期升级会引入大量插入件,使得束流尾场引起的耦合不稳定性问题较为严重,迫切需要逐束团诊断工具,对束团不稳定性进行精确定量分析进而进行控制;另一方面,加速器逐束团诊断系统也能为加速器物理学家研究束团运动物理过程提供一套强有力的分析工具。逐束团诊断技术在调束运行、研究加速器性能和观测耦合束团不稳定性等方面的需求越来越多,作用也越来越大。自2009年开始,上海光源束测团队在逐束团诊断技术方向展开研究工作,搭建了包括横向位置测量、纵向位置测量、束长测量、横向束斑尺寸测量在内的多参数逐束团诊断平台,探索了逐束团诊断技术在同步辐射光源日常运行及机器研究中的多种应用,在叁维位置测量、叁维束团尺寸方面取得了很好的成果,但受现有仪器设备测量精度、传统信号处理方法以及传统测量方法的局限,前期工作中在逐束团电荷量精确测量、逐束团寿命测量以及微扰乃至无扰工作点测量几个方向上尚未做深入的研究。本论文的研究工作就在此基础上展开,主要包含以下3方面内容。对逐束团诊断系统中数字化束流信号处理器的技术指标要求进行了汇总分析,在此基础上重点讨论了束团间串扰以及通道间串扰对测量系统性能的影响,讨论了这些特征参数的测试评估方法及信号处理过程中可以采用的补偿算法,并给出了相应的应用实例。设计并搭建了新的高精度逐束团电荷量监测(Bunch Charge Monitor,BCM)系统。利用束流信号处理器的高数据刷新率和高分辨率等优点,精确提取钮扣型束流位置监测器(Beam Position Monitor,BPM)四电极和信号所包含的束团电荷量信息,实现逐束团寿命在线快速测量。为了降低由于同步振荡、时钟抖动等引起的采样相位晃动所引入的系统误差,提出一种新的对冲式两点相位采样法对束流信号进行量化处理。束流实验结果表明,在正常供光模式下(平均流强240mA),新建系统的电荷量相对测量分辨率优于0.02%,与上海光源原有的BCM系统电荷量分辨率(0.1%)相比有了显着提升。得益于BCM系统的高分辨率和数据刷新率,使得逐束团寿命的精确测量成为可能,在此基础上提出了一种在线测量束团Touschek寿命及真空寿命的新方法,在上海光源储存环上完成的束流实验结果表明该方法可实时测定束流Touschek寿命及真空寿命,实验结果与理论预期相符。对电子储存环中的无扰或微扰工作点测量方法进行了研究。参照重离子储存环中使用的无扰工作点测量新方法(base band tune,BBQ),代入上海光源储存环参数对BBQ方法进行了仿真评估,研制了测试电路进行了初步束流实验。仿真及实验结果均表明BBQ方法对于上海光源储存环而言效果不佳。在此基础上,提出一种基于逐束团信号采集处理的微扰工作点测量方法:采集钮扣电极模拟信号,对其和差处理并频谱分析证实了无扰的工作点的测量的可行性,并设计了验证性实验。束流实验结果证实了在供光状态下,逐束团工作点监测系统能够实现微扰的工作点测量。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所)》期刊2019-06-01）
葛壮[6]（2019）在《高分辨的束流光学系统与调束设备的设计和测试以及N=Z原子核的质量测量》一文中研究指出自2007年以来,位于日本理化学研究所仁科加速器中心的新一代设施,放射性同位素束工厂(RIBF),成功运行。RIBF 一直致力于提高放射性同位素束的强度,推进核素图上可以进行实验研究的核素区域的扩展以增强我们对原子核的认知和对核天体物理过程的理解。由线性加速器和回旋加速器组成的RIBF加速器系统可以加速各种重离子(从质子到铀)到345兆电子伏/核子,目标流强度高达1pμA,相当于6.24×1012个粒子/秒。由于原子核的质量在核天体物理学和核结构研究中的重要作用,对放射性核素的快速,精确和准确的质量测量带动了全世界各种质量测量技术的发展。在仁科加速器中心新建了专用的等时性质谱仪(IMS),稀少放射性同位素储存环“Rare-RI Ring”(R3),以测量短寿命的稀少放射性原子核的质量,其目标的质量相对精度为10-6。首先,我们为束流线BigRIPS-HA/OEDO设计了高分辨的束流光学系统,然后考虑到束流线和储存环的色散匹配条件和一些特殊的束流传输要求,我们为R3设计了等时性的束流光学系统。基于高分辨的束流光学设计,我们开发了一种基于光束矩阵测量的快速响应方法,同时利用束流线上的位置灵敏型探测器测量每个焦平面处的矩阵元素。我们还开发并测试了束流线上分段式的离子的分离、筛选和鉴别方案:第一阶段,次级束的分离、筛选方案Bρ-△E-Bρ;第二阶段,高分辨的粒子鉴别方法Bρ-△E-TOF。在高分辨的束流线BigRIPS-HA/OEDO-SHARAQ-IL-R3。通过BigRIPS-HA束流线上高分辨的分离、筛选和鉴别方法,我们可以将具有100Hz的有限触发率的目标离子以100%的效率,通过踢轨磁铁自触发地注入到R3中。测试的束流线的接受度为±0.3%,传输效率为～2%;高分辨的束流线BigRIPS-HA/OEDO能接受的原子核的相对动量接受度为±0.5%,传输效率为～80%。次级束的高分辨识别不仅对束流的调制有重要作用,对随后的质量数据分析过程也具有重要意义。特别地,用CSRe/IMP和ESR/GSI开发的飞行时间质量测量方法无法实现对具有非常接近的m/q值的N = Z核的鉴别,然而用本论文开发的方法,可以很容易地识别所有N = Z的核。我们成功设计并测试了高分辨的束流光学系统,并运用其对应测量的矩阵元来快速调节束流,同时我们实现了逐个离子A/Z和Z的高分辨鉴别。最后,我们成功地将离子注入R3中,检测了这些离子在R3中的储存和回旋,并引出了这些离子。本论文也模拟了 48Ca和124Xe的主束轰击Be靶产生的次级束在不同的束流光学设置下,在加速器中穿过各焦平面的径迹、能量、飞行时间等信息。同时检验了这些次级束在环内的飞行时间相对于动量的变化关系。模拟的结果表明,当储存环的等时性光学设置在某一个N = Z的核时,所有其它N = Z的核在环内的回旋时间也与动量弥散无关,说明了这些核也满足等时性条件。基于这些机器研究,新技术的开发和利用,及通过模拟验证的N=Z核的特定优势,本论文提出了旨在测量A =78-100的N = Z线附近质量区域的原子核的质量的实验方案。使用两种互补的飞行时间方法进行质量测量:磁刚度-飞行时间(Bρ-TOF)和储存环等时性质谱仪(IMS),即BigRIPS结合OEDO束流线用做Bρ-TOF方法和R3运行于等时性模式下的IMS方法。这种新技术非常适用于质量测量实验,因为我们可以在单次实验中获得核素图上的大片核素区域,包括测量远离稳定线的极短寿命核的质量。这两种测量技术将可以同时进行。本论文同时也讨论了沿着N = Z线到100Sn及其邻域的原子核的质量,对核天体物理学和核结构研究的重要性,特别是对于双幻核100Sn。这些原子核的质量数据对于研究rp-(快速质子捕获)和vp-过程至关重要。此外,由于做为目前世界流强最强的放射性束流装置,RIBF可以为我们提供靠近N=Z线的极难产生核的访问权限,以解决与核结构相关的许多关键问题:Wigner能量的起源,T=0配对,同位旋对称性,质子滴线的位置,变形和壳闭合的演化,质量模型的检验,沿N=Z的 衰变的B(GT)值的约束以及CVC假设的检验。最后,本论文概述了中国在建的下一代放射性束流装置HAIF中新型MCP探测器的设计和开发,包括其工作原理,设计和规格,特性和通过模拟得到的时间及位置探测性能。本文设计的配备薄膜的新型MCP探测器的功能区分为两部分,分别专用于位置和定时测量。从转换薄膜中发射的二次电子从薄膜传输到MCP前表面期间,其动量分布和位置信息被静电透镜保持而避免发散以保证对其对应离子的位置信息的测量。由于此探测器对重离子的低能量损耗和低能量散射,能覆盖大的束流尺寸和大的有效面积,同时具有良好的定时和位置分辨力,以及死时间短等特点,其应用得到了详细讨论和论证。这种类型的探测器将成为下一代装置HIAF上的多功能仪器,可用于束流线HFRS,用于二维位置测量,重建束流径迹,用于光学矩阵元的重建和测量,快速的束流调制,高分辨离子鉴别(PID),用于速度重建的重离子束的动量测量,以及用于两个焦平面之间的TOF测量,以确保高分辨率PID并推导出每个离子的速度。同时,它可以用于储存环SRing内,进行位置监控、动量测量和回旋时间的测量,并直接用这些参数进行质量测量。使用这种类型的探测器,可以帮我们在HIAF上实现两种互补的质量测量方法:IMS和Bρ-TOF在一个实验设置下同时进行。同时,本文模拟和设计了世界上其他几种核物理实验中常用的高性能的MCP探测器用于HIAF加速器系统中重离子的位置和TOF测量,提出了环内Betatron函数重建和色散函数测量的方法,并进行了模拟验证。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所)》期刊2019-06-01）
汪金国[7]（2019）在《基于电光调制方案的高精度束流到达时间测量研究》一文中研究指出自由电子激光(free electron laser,FEL)的蓬勃发展推动着诊断技术的不断进步。FEL装置的飞秒量级束流抖动测量、FEL装置基于束团反馈实现十几飞秒的束流到达时间稳定性控制和泵浦探测(pump-probe)实验飞秒量级的FEL脉冲到达时间测量都离不开高精度束流到达时间测量系统(Bunch Arrival-time Measurement,BAM)。随着我国FEL的不断发展,不管是采用基于外种子型运行模式的上海软X射线自由电子激光装置(Shanghai Soft X-ray FEL facility,SXFEL)和大连相干光源(Dalian Coherent Light Source,DCLS),还是采用基于SASE运行模式的硬X射线自由电子激光装置(Shanghai HIgh repetitio N rate XFEL and Extreme light facility,SHINE),都对装置的束流到达时间测量分辨率提出了更高的要求。在这样的历史机遇下,本论文以SXFEL为背景,开展高精度束流到达时间测量研究具有重要的实际应用价值。论文对国际上各主流实验室BAM的研究进展进行了充分的调研。相较于传统射频BAM方案,基于电光调制方案的BAM方案在长距离FEL装置中能获得更高的时间分辨率,满足同步实验中最为苛刻的pump-probe实验的测量精度。为满足SXFEL和SHINE对高精度束流到达时间测量分辨率的需求,开展了基于电光调制方案的高精度束流到达时间测量的研究。论文首先从BAM系统概述出发,引出组成BAM系统的各个子系统,并对光学同步系统的时间稳定性做了理论概述;介绍了Button型和Cavity型这两种可以作为专用BAM信号耦合腔类型选取的信号耦合机理。搭建了BAM电光前端原型机。从光学同步系统传输来的激光脉冲阵列在BAM电光前端原型机中被光分路器分成两路,其中一个路作为被调制光输入电光强度调制器(Electro-Optical intensity Modulator,EOM),另一个路作为模数转换器(Analog Digital Converter,ADC)的采样时钟,以保持与调制路激光脉冲同步。BAM耦合腔耦合出的射频信号通过EOM调制脉冲幅度,将射频信号中的到达时间信息编码进激光脉冲的幅度中。EOM作为调制过程的关键器件,建立了EOM关于外加电场与激光脉冲幅度的关系理论模型,并给出了束流到达时间测量分辨率的理论计算公式。实现BAM电光前端原型机中薄铝板5.5 m K(rms)温度稳定性控制,满足BAM系统的精度控制要求。开展了对BAM电光前端原型机中电光调制过程理论模型的实验验证,实验数据拟合与理论建模匹配度很好,这对BAM系统进一步优化有指导意义。搭建了BAM读出电子学原型机。对从BAM电光前端原型机传输来的受过调制的激光脉冲和时钟脉冲进行光电转换、放大、功分和衰减等脉冲波形调理处理。利用FPGA技术实现数据处理和通讯,提出通过数据位对齐时钟的校准方法解决了数据高速传输的不稳定性;通过FIFO的跨时钟域信号处理实现异步时钟同步化,同时利用外部触发信号截取包含携带束流到达时间信息的脉冲数据,实现无效数据的滤除;提出基于BAM读出电子学方案测试EOM的传输曲线以确定偏置电压静态工作点,解决了基于光功率计测试方案的繁琐和实时性差等问题,实现动态追踪。最后,我们对BAM系统进行了性能测试、评估和优化。其中,探测精度是一个可以衡量BAM系统性能的重要参数。测试结果表明所搭建的BAM系统归一化瞬时脉冲幅度噪声探测精度为0.28%,该精度接近国际同类型系统水平,这为SXFEL、DCLS和SHINE实现束流到达时间<10 fs的测量分辨率打下很好的基础。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所)》期刊2019-05-01）
张梦雅[8]（2019）在《用于质子治疗的降能器辐射防护与束流测量研究》一文中研究指出质子治疗装置是一套涉及医用加速器、束流物理、医学物理、医学成像、辐射防护等多领域学科的大型医疗装置。在HUST-PTF质子治疗装置束流输运系统中,降能器的作用是实现质子束能量在70~240MeV范围内快速连续可调,同时考虑辐射防护和束流测量的需求。一方面,需要评估在最大能量调制下产生的瞬发辐射和感生辐射对降能器材料及附属电子器件的影响;另一方面,根据功能需求,设计出用于250MeV质子束流强测量和阻挡的法拉第杯装置,优化收集效率,并根据二次电子逸出率设计相应的抑制装置。本文基于HUST-PTF束流输运系统中降能器及其部件耐辐射性能的要求,对降能器真空室密封圈和电机平台进行了详细的辐射剂量计算分析和局部屏蔽设计。在密封圈的吸收剂量计算中,本文对比了天然橡胶、丁晴橡胶(NBR)和叁元乙丙橡胶(EPDM)叁种方案,最后结合计算结果综合考虑各材料的耐辐射性能以及HUST-PTF项目的实际工程需求,选择EPDM材料作为降能器真空室的密封圈材料。针对电机平台的局部屏蔽设计,采用高耐辐射电机(耐辐射累积剂量10~6Gy)作为研究对象,基于简化模型计算电机的吸收剂量、中子和光子通量,设计相应的组合屏蔽体,最终使电机的可靠工作时间满足在25000小时以上。同时,本文还针对降能器的感生辐射场进行了分析计算,以降能器和准直器为研究对象,分析停机后设备活化产生的放射性同位素种类、活度和衰变过程,为降能器后期检修和维护提供理论指导。为了满足HUST-PTF束流输运系统对250MeV质子流的精确测量要求,本文设计了用于250MeV质子束流强测量的法拉第杯,研究了法拉第杯壁厚、井深和锥度对收集效率的影响,通过优化结构将收集效率提高至98%。在本文设计优化的法拉第杯结构下,二次电子的逸出率低于1%,理论上不需要再单独设计抑制方案,但考虑到降能器的材料工艺水平和工作环境,工程方案中采用了杯体接口处高压电极方式抑制二次电子的反向逸出。(本文来源于《华中科技大学》期刊2019-05-01）
梁辉[9]（2019）在《束流输运线二极磁铁磁场测量系统设计》一文中研究指出束流输运线磁铁磁场测量系统在加速器工程中意义重大,通过实际的磁场测量保证磁铁磁场参数达到设计指标要求。目前磁场测量手段很多,一般根据不同磁铁的磁场测量要求搭建相应的测量系统。华中科技大学质子治疗装置(HUST-PTF)的束流输运线系统中,采用二极磁铁来实现束流的偏转。二极磁铁的积分场均匀度和高阶谐波分量是磁场品质的主要考察指标,同时由于磁场品质要求高,需要一套高精度的磁场测量系统来开展磁场测量工作。本文针对束流输运线中30°二极磁铁的磁场测量要求,对磁铁磁场分布进行了设计和计算,确定了积分场测量方案并对一套完整的二极磁铁磁场测量系统开展了设计和研究,包括磁场测量系统的总体设计、磁场测量系统的误差分析、积分长线圈的设计等,具体工作如下:磁场测量系统的设计与待测磁铁磁场分布特点和磁场参数指标的要求密切相关,本文首先针对PTF束流输运线中的30°二极磁铁的磁场分布开展了设计和计算。由于30°二极磁铁要求工作在较宽的磁场范围,其铁芯在高低场情况下的饱和程度差别很大,所以设计难度和工作量较大。本文基于有限元软件OPERA/TOSCA,通过脚本建模,实现了磁铁优化计算,有效地降低了建模的复杂度。采用磁极开空气槽、极面垫补和极头切削等手段对磁铁结构进行优化,达到了磁场设计指标。最终得到的满足要求的磁场分布也是磁场测量系统分析和设计的依据。本文对一套完整的30°二极磁铁磁场测量系统的总体结构开展了设计,并基于磁场参数的要求,对磁场测量系统的随机误差和系统误差进行了分析,包括测磁室温度、电子设备的精度、设备的安装精度和线圈的加工精度等。最终确定了磁场测量系统硬件的选择标准和精度要求。本文针对30°二极磁铁磁场测量系统的核心部件——积分长线圈,开展了详细的分析设计和实验研究。本文对积分长线圈的主要参数进行设计和计算,基于误差分析提出了加工精度指标,并采用一个等比例缩小长线圈模型,研究验证了加工工艺方案,包括扁平多匝利兹线绕制和焊接工艺,线圈直边芯条弯曲嵌入骨架槽方案等。在此基础上,成功完成了全尺寸的积分长线圈的加工和实现,充分验证了设计方案的可行性。(本文来源于《华中科技大学》期刊2019-05-01）
鲍杰,陈永浩,张显鹏,栾广源,任杰[10]（2019）在《中国散裂中子源反角白光中子束流参数的初步测量》一文中研究指出中国散裂中子源(CSNS)已于2018年5月建设完工,随后进行了试运行.其中的反角白光中子束线(Back-n)可用于中子核数据测量、中子物理研究和核技术应用等多方面的实验.本文报道对该中子束的品质参数测量实验过程以及最终实验结果.实验主要采用中子飞行时间法,利用~(235)U,~(238)U裂变室和~6Li-Si探测器测量了中子能谱和中子注量率,又利用闪烁体-互补金属氧化物半导体探测系统测量了中子束斑的剖面,得到了该束线的初步实验测量结果.其中白光中子的全能谱测量范围eV—100 MeV,给出了不确定度分析;给出了中子注量率两个实验厅位置的满功率值;给出了白光中子在直径60 mm情况下的全能区束斑.通过与模拟结果的比较探讨了以上结果的合理性,并提出了改进计划.这些实验结果为以后该束线的核数据测量和探测器标定实验奠定了基础.(本文来源于《物理学报》期刊2019年08期）
束流测量论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
根据激光驱动质子束流低发射度、短脉冲、单束团低电量的性质,研究腔式束流位置探测器(BPM)测量激光加速器产生的质子束团横向位置的可行性问题。针对质子束团的大横向分布和发散角问题,推导了其通过腔式BPM的输出信号,结果表明该信号与集中从束团对称中心、倾斜一定角度通过的束流产生的输出信号相同。依据上述原理,使用CST软件进行了腔式BPM的设计和仿真,确定了矩形谐振腔波导耦合的方案。讨论了该方案的腔式BPM对于激光加速束流的适用性和不同激光驱动质子束流参数的分辨率,并针对PW级激光加速系统进行了分辨率估算。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
束流测量论文参考文献
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