同步加速器

摘要： 为了完成SESRI 300 MeV同步加速器的束流调试,使用Tracewin软件和加速腔电磁场分布文件建立了该加速器注入线从离子源出口到注入点的全尺寸模型,在多粒子模式下计算了两种典型粒子束(质子、^(209)Bi^(32+))在不同状态下的加速传输,得到了注入线上束流相空间的变化过程和注入线的传输效率与接受效率.研究结果表明,300 MeV同步加速器注入线在加速不同荷质比的离子束流时,电磁场参数设置基本与荷质比成反比.束流的接受效率主要由射频四极加速腔出口发射度决定.质子束和重离子束的接受效率差别较大.在射频四极加速腔出口发射度为0.1πmm·mrad时,^(209)Bi^(32+)束接收效率达到92.13%,质子束的接收效率为68.18%.分析束流传输过程表明,当横向发射度过大时,束流会因为纵向能散展宽和相位展宽而无法被最终接受.在现有配置下,质子束存在横向聚焦力不够、接受效率较低的问题.通过额外增加2个四极铁能够将质子束的接受效率由68.18%提升至83.61%.

摘要： 【俄罗斯联邦政府网站2022年6月3日报道】俄罗斯总理米舒斯京2022年6月2日签署政府令,批准为在远东地区建设同步加速器拨款124亿卢布(约2亿美元),资金全部来自财政预算。这座加速器由库尔恰托夫研究院(Kurchatov Institute)建设,主要用于开发应用于极端环境的新材料以及研究新一代抗菌和抗病毒药物。

摘要： 引出束流的时间均匀性是同步加速器慢引出研究领域中的重要研究方向,优化时间均匀性需先判断引出束流不均匀性即束流纹波的主要来源。引出束流频谱在分析束流纹波时起关键作用,但常规的引出束流频谱分析仅通过频谱幅度判断主要的束流纹波来源,遇到宽频束流纹波时常规方法无法正确反映宽频纹波对时间均匀性的影响。为此,本文提出引出束流频谱定量分析方法,并将该方法应用于西安200 MeV质子应用装置同步加速器引出束流的时间均匀性的分析及优化中。该方法可正确反映宽频纹波对时间均匀性的影响,根据该方法可对不同来源的束流纹波进行分类,定量计算不同类型的束流纹波对不均匀性的贡献,实现量化比较不同类型纹波影响,明确需优化的目标。

摘要： 西安200 MeV质子应用装置(XiPAF)是为满足宇航用核心电子器件的空间单粒子效应研究与考核评估而建立的专用辐射模拟实验装置。该装置采用7 MeV直线加速器作为注入器,200 MeV同步加速器作为主加速器的技术路线。XiPAF引出能量在10~200 MeV之间连续可调,每周期环中累积的粒子数大于1×10^(11),是我国当前已建成的能量最高的辐射模拟专用的质子实验装置,可极大缓解我国单粒子效应实验机时严重不足的局面,在宇航用核心电子器件的空间单粒子效应研究和考核评估方面发挥重要作用,为我国抗辐射加固技术研究及核心器件的自主可控发展提供重要技术支撑。同时,该装置还可用于开展辐射测量与诊断技术、核数据获取、材料辐射效应及生物辐射效应等方面的研究工作,是一个多学科的辐射物理应用与研究平台。

摘要： 西安200 MeV质子应用装置(XiPAF)同步环是一个最高运行能量200 MeV的紧凑型同步加速器,测量了XiPAF同步环调束过程中的线性光学函数,并采用基于闭轨响应矩阵(ORM)的方法对线性光学函数进行了校正,得到了校正模型。利用校正模型得到的β函数、色散函数和色品与测量结果符合较好。

摘要： 西安200 MeV质子应用装置(XiPAF)同步环是一个最高运行能量200 MeV的紧凑型同步加速器,测量了 XiPAF同步环调束过程中的线性光学函数,并采用基于闭轨响应矩阵(ORM)的方法对线性光学函数进行了校正,得到了校正模型.利用校正模型得到的β函数、色散函数和色品与测量结果符合较好.

摘要： 西安200 MeV质子应用装置(XiPAF)是为满足宇航用核心电子器件的空间单粒子效应研究与考核评估而建立的专用辐射模拟实验装置.该装置采用7 MeV直线加速器作为注入器,200 MeV同步加速器作为主加速器的技术路线.XiPAF引出能量在10～200 MeV之间连续可调,每周期环中累积的粒子数大于1×1011,是我国当前已建成的能量最高的辐射模拟专用的质子实验装置,可极大缓解我国单粒子效应实验机时严重不足的局面,在宇航用核心电子器件的空间单粒子效应研究和考核评估方面发挥重要作用,为我国抗辐射加固技术研究及核心器件的自主可控发展提供重要技术支撑.同时,该装置还可用于开展辐射测量与诊断技术、核数据获取、材料辐射效应及生物辐射效应等方面的研究工作,是一个多学科的辐射物理应用与研究平台.

摘要： 【澳大利亚核科学与技术组织网站2020年4月10日报道】澳大利亚核科学与技术组织(ANSTO)2020年4月7日宣布,莫纳什大学已利用该组织同步加速器发射的大分子晶体学光束线,以原子分辨率测定了新冠病毒COVID-19一种重要蛋白质的结构。这一发现有助于筛选新冠病毒治疗药物。

摘要： 【英国《国际核工程》网站2020年4月14日报道】2020年4月13日,俄罗斯核燃料产供集团(TVEL)宣布,其中央设计与技术研究所(TISC)已与政府签订合同,将承担一座基于新一代同步加速器的科学中心的设计工作。这座名为西伯利亚环形光子源(SKIF)的科学中心将位于新西伯利亚地区科尔佐沃科学城,其建设是由科学和高等教育部资助的“科学”国家项目的一部分。

摘要： 橡胶与镀铜钢丝的粘合受界面层的化学成分和厚度影响。已经研究了在粘合阶段无机化合物对由CuxS、ZnS和ZnO形成的界面的影响。黄铜与硫黄反应会形成CuxS,CuxS是高度非化学计量的化合物。x值可以在1.0~2.0之间改变,会从Cu1.8~Cu1.93-1.97演变成全非化学计量的Cu2S。由于Cu2S不能形成给体-受体键,所以Cu2S基本上是非键合。虽然必须预先需要少量的Cu2S,但过多的这种化合物会对粘合不利,因为厚的薄膜会变脆,与铜物质没有粘合力。

摘要： 中国散裂中子源(CSNS)快循环同步加速器(RCS)的二极磁铁由带直流偏置的25Hz正弦交流电励磁,由于磁铁会产生涡流效应而引起振动,这会对磁铁的长期安全可靠运行产生影响,因此需要对CSNS/RCS二极磁铁支架系统进行动态特性研究与隔振性能设计.本文首先建立了交流二极磁铁与支架系统的力学模型并进行了ANSYS理论模态分析和实验模态验证,在此基础上研究四点支撑支架系统的隔振参数.理论分析和实验测试的模态参数结果相吻合,这说明ANSYS分析模型是正确可靠的.本论文所建立的动态系统参数设计方法,可以适用于交流电源加速器的各种设备中.

摘要： 静电偏转板作为同步加速器的注入引出元件之一,其阳极结构一般都比较复杂,是由较细的金属丝或者较薄的金属带均匀排列而成.这种结构导致了丝与丝或带与带之间存在一定的漏场,如果这种漏场值过高,会影响到加速器环的束流品质.本文主要根据HIMM项目中同步环引出静电偏板的结构,通过OPERA-2D和0PERA-3D来模拟计算其漏场值,并且分析了补偿电极在其中起到的作用.

摘要： 西安质子应用装置(XiPAF,Xi'an Proton Application Facility)目前正在研制中,该装置中的200MeV同步加速器采用的是慢引出设计,并且在设计中考虑采用快四极磁铁进行束流反馈控制,即通过响应时间为ms量级的四极磁铁来补偿电源纹波的影响,以实现引出束流更加均匀.快四极磁铁采用无铁芯的cos2θ型磁铁设计,本文给出根据束流动力学计算确定的快四极磁铁参数,磁铁设计结果以及样机加工的结果.

摘要： 与电子和质子同步加速器一样，随着加速能量的提高，重离子同步加速器的规模越来越大，周长已增加到了数千米，同时偏转二极磁铁的最高气隙磁场值也已提高到了3T以上。因此，从加速能量和加速器的运行能耗两方面看，采用全超导模式已成了未来大型重离子同步加速的必然之选。本文从磁场计算、力热计算、失超计算等方面介绍了超导磁体的设计情况，从3T螺线管、7T磁体、Super-FRS二极磁铁样机、超导开关方面介绍了超导磁体及器件的研制情况，并对超导磁体技术的未来计划与发展进行了展望。

摘要： 首台国产质子治疗示范装置辐射安全系统主要包含辐射屏蔽系统、辐射安全联锁系统以及辐射监测系统.本文首先介绍了该装置辐射安全系统的具体设计方案,包括设计原则、设计方法、系统构成等,同时介绍了整个系统的现场建设、现场设备调试和调试过程中的部分辐射测量情况.

摘要： 首台国产质子治疗示范装置辐射安全系统主要包含辐射屏蔽系统、辐射安全联锁系统以及辐射监测系统.本文首先介绍了该装置辐射安全系统的具体设计方案,包括设计原则、设计方法、系统构成等,同时介绍了整个系统的现场建设、现场设备调试和调试过程中的部分辐射测量情况.

摘要： 首台国产质子治疗示范装置辐射安全系统主要包含辐射屏蔽系统、辐射安全联锁系统以及辐射监测系统.本文首先介绍了该装置辐射安全系统的具体设计方案,包括设计原则、设计方法、系统构成等,同时介绍了整个系统的现场建设、现场设备调试和调试过程中的部分辐射测量情况.

摘要： 首台国产质子治疗示范装置辐射安全系统主要包含辐射屏蔽系统、辐射安全联锁系统以及辐射监测系统.本文首先介绍了该装置辐射安全系统的具体设计方案,包括设计原则、设计方法、系统构成等,同时介绍了整个系统的现场建设、现场设备调试和调试过程中的部分辐射测量情况.

摘要： 上海质子治疗装置是国内首台利用高能质子束进行癌细胞治疗的医用加速器装置.按束流运行途径,该装置由质子注入器、低能输运线、同步加速环、高能输运线、2条固定束治疗支线、1条Gantry旋转治疗线以及治疗头组成.真空系统也按此分段.全线物理布局紧凑,器件数量繁多,安装空间紧张.针对本装置布局特点,低能线段真空室主要采用圆管道弯铁区采用矩形真空室;同步加速环上,二极铁区采用厚壁矩形真空室,四、六极铁区采用圆管道,引出区采用岔口真空室,BP铁区采用跑道型瓷真陶空室,高能线和治疗线主要采用圆管道,分束二极铁区采用岔口真空室;2#和3#治疗头束流室由上、下方锥形陶瓷真空室和方锥形不锈钢真空室组成.真空室结构满足了束流区的空间要求以及安装的可行性.

摘要： 上海质子治疗装置是国内首台利用高能质子束进行癌细胞治疗的医用加速器装置.按束流运行途径,该装置由质子注入器、低能输运线、同步加速环、高能输运线、2条固定束治疗支线、1条Gantry旋转治疗线以及治疗头组成.真空系统也按此分段.全线物理布局紧凑,器件数量繁多,安装空间紧张.针对本装置布局特点,低能线段真空室主要采用圆管道弯铁区采用矩形真空室;同步加速环上,二极铁区采用厚壁矩形真空室,四、六极铁区采用圆管道,引出区采用岔口真空室,BP铁区采用跑道型瓷真陶空室,高能线和治疗线主要采用圆管道,分束二极铁区采用岔口真空室;2#和3#治疗头束流室由上、下方锥形陶瓷真空室和方锥形不锈钢真空室组成.真空室结构满足了束流区的空间要求以及安装的可行性.

摘要： 本发明的同步加速器用注入器系统包括：产生第一离子的第一离子源；产生电荷质量比小于第一离子的电荷质量比的第二离子的第二离子源；具有能将第一离子和第二离子中的任一离子均进行加速的能力的预加速器；构成为将第一离子和第二离子中的任一离子注入至预加速器的低能量射束输送线路；及仅将从预加速器射出的加速后的第一离子进行加速的自聚焦型后加速器。

摘要： 本发明提供适于同步加速器的小型化的设备的配置及使用了该配置的同步加速器、及使用了该同步加速器的粒子线治疗系统。解决上述课题的本发明的特征在于，在第一出射用偏转器和第二出射用偏转器之间具有多块偏转电磁铁和一块发散用四极电磁铁，将该发散用四极电磁铁设置在上述多块偏转电磁铁之间，在第一出射用偏转器的入口侧、第二出射用偏转器的出口侧配置聚束用四极电磁铁。

摘要： 本发明提供一种横向束流均匀的快循环同步加速器，其包括：用于同步加速离子的多个磁铁，多个磁铁包括二极磁铁、四极磁铁和六极磁铁；与磁铁电连接的磁铁电源；真空管道，其设置成连接多个磁铁并限制离子的运行轨迹；束流诊断单元，其设置成监测加速器和束流的操作状态；以及离子引出单元，其连接至真空管道，用于将经过加速的离子引出，离子引出单元包括设置在离子束线上的非线性多极磁铁，非线性多极磁铁用于使引出的束流均匀化。该同步加速器采用全电容储能磁铁电源技术，结合多极磁铁横向束流均匀技术，缩短了循环周期，大幅提高了平均束流强度。

摘要： 本发明的同步加速器用入射器系统及漂移管直线加速器的运转方法中，在对第一离子进行加速的情况下，向漂移管直线加速器提供高频功率，使得在相邻的漂移管间隙中对第一离子加速的加速半周期的差成为第一加速周期差，在对与第一离子相比荷质比小的第二离子进行加速的情况下，向漂移管直线加速器提供高频功率，使得在相邻的漂移管间隙中对第二离子加速的加速半周期的差即第二加速周期差大于第一加速周期差。

摘要： 本发明提供一种同步加速器的真空管道结构，配置为供束流通过，包括：钢管，其具有内管壁；陶瓷内衬骨架，设置与所述内管壁接触，以支撑所述钢管。本结构只需采用普通无磁不锈钢即可满足管道强度要求，节约了加工成本，降低了产品费用，无需钎焊加筋板的薄壁真空管。

摘要： 本发明的同步加速器用注入器系统包括：产生第一离子的第一离子源；产生电荷质量比小于第一离子的电荷质量比的第二离子的第二离子源；具有能将第一离子和第二离子中的任一离子均进行加速的能力的预加速器；构成为将第一离子和第二离子中的任一离子注入至预加速器的低能量射束输送线路；及仅将从预加速器射出的加速后的第一离子进行加速的自聚焦型后加速器。

摘要： 本发明提供适于同步加速器的小型化的设备的配置及使用了该配置的同步加速器、及使用了该同步加速器的粒子线治疗系统。解决上述课题的本发明的特征在于，在第一出射用偏转器和第二出射用偏转器之间具有多块偏转电磁铁和一块发散用四极电磁铁，将该发散用四极电磁铁设置在上述多块偏转电磁铁之间，在第一出射用偏转器的入口侧、第二出射用偏转器的出口侧配置聚束用四极电磁铁。

摘要： 本发明涉及一种质子和轻离子同步加速器、含该加速器的治疗系统及应用，包括若干束流偏转单元和若干直线段，若干所述束流偏转单元间隔布置在一个环形上并通过真空管顺次首尾连接，用于对束流进行偏转；若干直线段，依次形成于若干所述束流偏转单元之间，用于对束流进行聚焦、注入、加速、进出。本发明的加速器系统可以对质子和3He、4He等多种轻离子进行加速，不仅可以利用质子进行全身治疗，同时还可以使用轻离子束流进行浅层肿瘤治疗，如黑色素瘤、五官头颈肿瘤、前列腺肿瘤等，多种离子互为补充，拓宽了质子加速器肿瘤适应症的范围。

摘要： 本发明提供一种横向束流均匀的快循环同步加速器，其包括：用于同步加速离子的多个磁铁，多个磁铁包括二极磁铁、四极磁铁和六极磁铁；与磁铁电连接的磁铁电源；真空管道，其设置成连接多个磁铁并限制离子的运行轨迹；束流诊断单元，其设置成监测加速器和束流的操作状态；以及离子引出单元，其连接至真空管道，用于将经过加速的离子引出，离子引出单元包括设置在离子束线上的非线性多极磁铁，非线性多极磁铁用于使引出的束流均匀化。该同步加速器采用全电容储能磁铁电源技术，结合多极磁铁横向束流均匀技术，缩短了循环周期，大幅提高了平均束流强度。

摘要： 本实用新型提供一种同步加速器的管道结构及同步加速器。其中管道结构配置为供束流通过，包括：钢管，其具有内管壁；陶瓷内衬骨架，设置与所述内管壁接触，以支撑所述钢管。本结构只需采用普通无磁不锈钢即可满足管道强度要求，节约了加工成本，降低了产品费用，无需钎焊加筋板的薄壁真空管。