重离子加速器

摘要： 强流重离子加速器装置(HIAF)将采用电子冷却技术,降低重离子束流的发射度和动量分散,提高核物理及原子物理实验的精度与亮度.电子冷却装置的冷却段磁场均匀度是影响冷却效率的主要参数,HIAF电子冷却装置采用多个独立高精度线圈串联产生纵向磁场的设计,获得极高的冷却段磁场均匀度.本文介绍了一种测量高精度线圈磁轴偏角的装置,采用定位装置测量线圈的几何对称轴,通过旋转霍尔探头测量线圈中心平面上的径向与轴向磁场分布,再根据磁场测量数据计算出线圈磁轴与几何对称轴之间的偏角.实际测量表明该装置的磁轴偏角测量精度达到±0.10 mrad.测量得到的HIAF电子冷却装置冷却段线圈样品的磁轴偏角为(1.28±0.10)mrad,达到设计要求.

摘要： 惠州学院控制科学与工程学科是广东省"冲补强"重点建设学科,其中"检测技术与自动化装置"二级学科为广东省优势重点学科。现拥有广东省电子功能材料与器件重点实验室、广东省重离子加速器工程技术研究中心、惠州市智能绿色特种电源实验室等省市重点建设平台.

摘要： 重离子加速器作为新的医疗设备对于肿瘤的治疗效果明显.本文针对医用重离子加速器真空与励磁系统的控制要求,采用西门子S7-1200现场控制器,通过串行通讯模块对现场的功率、电压、电流、转速、真空度以及各种磁铁温度等设备数据进行读写、解析,并在上位机实时显示与存储,最终实现了对重离子加速器真空系统及磁铁温度的检测控制.实际应用表明:该系统运行稳定,性能良好.

摘要： 重离子加速器在肿瘤治疗方面有着独特的优势,自其问世以来,便在全世界范围内快速推广。从当前我国情况来看,重离子加速器的应用仍处于初步阶段,但也即将迎来快速发展期,所以必须要加强对重离子加速器的监管,并减少重离子加速器使用过程中的各种辐射安全隐患。基于此,本文从医用重离子加速器的发展入手,首先分析医用重离子加速器的监管难点,然后探究对重离子加速器辐射安全监管工作的开展措施,希望可以借此给重离子加速器应用的相关研究提供一定的参考意见。

摘要： 重离子加速器在肿瘤治疗方面有着独特的优势,自其问世以来,便在全世界范围内快速推广.从当前我国情况来看,重离子加速器的应用仍处于初步阶段,但也即将迎来快速发展期,所以必须要加强对重离子加速器的监管,并减少重离子加速器使用过程中的各种辐射安全隐患.基于此,本文从医用重离子加速器的发展入手,首先分析医用重离子加速器的监管难点,然后探究对重离子加速器辐射安全监管工作的开展措施,希望可以借此给重离子加速器应用的相关研究提供一定的参考意见.

摘要： 兰州重离子加速器装置是我国规模最大、加速离子种类最多、能量最高的重离子研究实验装置,其建设跨越了50余年的历程.基于一手档案资料,参考有关传记、访谈及报道,逐一描述了1.5米回旋加速器、重离子加速器和冷却储存环的立项建设过程,分析了兰州重离子加速器装置对相关领域科技发展的强大支撑作用.最后,从大科学工程的定位、布局和跨国知识流动等方面总结了其历史经验.

摘要： 一、重大工程管理与管理理论(一)重大工程管理工程是人类造物和用物的实践,其中一类规模巨大、环境复杂、技术先进、建设与生命期长、对国家或区域政治、经济、社会、国防安全等具有重大作用的工程称为重大工程。重大工程类中,除了导弹、卫星、载人航天及重离子加速器等重大国防工程与重大科学技术工程以外,还有一类主要为社会、民生、环境提供长久性基础构筑物的重大基础设施工程(以下简称重大工程),如三峡水利工程、南水北调工程、全国高速公路网工程等(盛昭瀚,2017)。

摘要： 为解决重离子加速器电源普遍存在的网侧功率因数低、电流谐波高及大感量/低阻抗负载(特别是超导磁铁负载)在输出电流波形下降段的能量泄放等问题,将电压型空间矢量PWM(SVPWM)整流技术引入其中.建立了基于该技术的重离子加速器电源的仿真模型,并建造了电源样机.仿真和测试结果表明应用电压型SVPWM整流技术可以使重离子加速器电源网侧电流正弦化和近似单位功率运行;同时可以很好的解决其在大感量/低阻抗负载下输出电流波形下降段的能量泄放问题.电源样机各项输出指标满足重离子加速器电源的需求.本文为电压型SVPWM整流技术在重离子加速器电源中大规模应用提供了很好的参考.

摘要： 兰州重离子加速器装置HIRFL是目前我国规模最大、加速离子种类最多、能量最高的重离子研究装置,主要技术指标达到国际先进水平,是世界上几个重要的核物理研究设施之一.目前,世界上各大加速器广泛采用分布式集成开发软件EPICS来开发控制系统,HIRFL-CSRm的控制系统亦基本完成EPICS的升级改造,改造后的系统对于各个子系统运行数据的采集、存储、后台分析提供了必要的基础.

摘要： 以兰州重离子加速器(HIRFL)地线系统为例,介绍了一种基于EMC的加速器大型接地系统设计方案.分析了地线干扰源和干扰机理,并从接地网、接地方式以及噪声源隔离等方面,针对HIRFL地线系统进行了优化设计,通过测试验证,HIRFL脉冲系统对直流系统的地线噪声调制影响得到缓解,弱信号测试系统的地线噪声水平降低,提高了加速器地线系统的电磁兼容性,该设计方案在中国科学院近代物理研究所兰州重离子医疗装置(HIMM)项目中也得到了实际应用和验证.

摘要： 中国科学院近代物理研究所国家重大科技基础设施——“强流重离子加速器”项目(High Intensity Heavy-ion Accelerator Facility,HIAF),其增强器BRing中的二极磁铁为脉冲运行磁铁,由于在脉冲电流运行环境下,二极磁铁中的真空管道会产生一定的涡流,进而会影响二极磁场的品质(励磁效率、磁场均匀度等),因此需要分析真空管道上产生的涡流对磁场的影响,从而进一步进行优化设计以满足物理要求.本文通过运用OPERA中的ELEKTRA模块进行了数值模拟,在不同的励磁速率、不同的真空管道长度、壁厚、截面形状的情况下,分析了真空管道上产生的涡流对磁场的影响.

摘要： 中科院近代物理研究所的医用重离子加速器HIMM(Heavy Ion Medical Machine)项目正在甘肃省武威市展开.HIMM电源控制测试系统旨在研发一套完整的本地控制系统,模拟正式调束时的远控功能,为电源系统前期的整体调试提供平台.电源控制系统采用CS架构,由多线程的前端服务器程序、用户界面和数据库系统组成.前端服务器程序与全部电源通信,利用内部通信协议向电源转发来自用户界面和数据库的命令及数据,同时监测所有电源的运行状态.用户界面提供多种控制命令,可以操作单台或多台电源,并显示电源系统的全局状态.配合使用本地同步触发系统,能实现对HIMM系统从回旋加速器、中能束运线、同步加速器到高能束运线所有直流和脉冲数字电源的完全控制.

摘要： 强流重离子加速器装置(HIAF)二极磁铁样机要在流量、温度均可调节的低温环境中进行试验,针对磁铁样机的运行要求设计一台分配阀箱.该阀箱在满足二极磁铁样机降温的同时还具备能够实现磁体在温度4.3K-8K的范围内调节,对高温电流引线进行冷却的功能.由于液氦管路系统自身带有一定压力,阀箱内部配有一台液氦换热器用于满足试验温度要求.文中介绍阀箱的热设计.

摘要： 在重离子加速器真空系统中有诸多束诊原件,其中有许多绝缘线暴露在真空腔体中,增加了真空腔体的气载.为了确定加速器真空腔体内置件的材料出气率,本文基于传统小孔流导法和双通道气路转换法,通过实验给出了聚四氟乙烯绝缘材料的出气率,并介绍了一种新型对称结构双测试室的测量方法,对各装置的结构特点和性能指标进行了讨论.

摘要： 大科学装置HIAF，加上国内其他粒子物理核物理大科学装置，将使我国在中高能核物理研究重要前沿方向走在国际前列，并促进我国在相关领域的技术进步:HIAF配以高精度的强子探测装置，完全有可能获得一些国际先进的重要成果，HIAF对研究重子激发谱，寻找新物态一双重子、奇特重子等多夸克态，以及探索核介质中强子性质改变和手征对称部分恢复将发挥重要的作用，HIAF的强流极化质子束流在高精度实验方面有极大的优势，比如需要高亮度束流的对称性验证实验，HIAF一期的束流，探测器和人才队伍的培养，为将来EIC实验打下基础。

摘要： 大科学装置HIAF，加上国内其他粒子物理核物理大科学装置，将使我国在中高能核物理研究重要前沿方向走在国际前列，并促进我国在相关领域的技术进步:HIAF配以高精度的强子探测装置，完全有可能获得一些国际先进的重要成果，HIAF对研究重子激发谱，寻找新物态一双重子、奇特重子等多夸克态，以及探索核介质中强子性质改变和手征对称部分恢复将发挥重要的作用，HIAF的强流极化质子束流在高精度实验方面有极大的优势，比如需要高亮度束流的对称性验证实验，HIAF一期的束流，探测器和人才队伍的培养，为将来EIC实验打下基础。

摘要： 大科学装置HIAF，加上国内其他粒子物理核物理大科学装置，将使我国在中高能核物理研究重要前沿方向走在国际前列，并促进我国在相关领域的技术进步:HIAF配以高精度的强子探测装置，完全有可能获得一些国际先进的重要成果，HIAF对研究重子激发谱，寻找新物态一双重子、奇特重子等多夸克态，以及探索核介质中强子性质改变和手征对称部分恢复将发挥重要的作用，HIAF的强流极化质子束流在高精度实验方面有极大的优势，比如需要高亮度束流的对称性验证实验，HIAF一期的束流，探测器和人才队伍的培养，为将来EIC实验打下基础。

摘要： 治疗心房纤维颤动(AF)，动静脉畸形(AVMS)和局灶性癫痫病灶的离子加速系统(12)的应用；该系统(12)是由脉冲离子源(1)，预加速器(3)和一个或多个运行在频率在1GHz以上并且重复率在1Hz和500Hz之间的直线加速器或多个直线加速器(5，6，7)组成。从复合设施(12)输出的粒子束可以(i)在强度(离子源(1)的作用)，(ii)在沉积深度(通过独立地调整提供直线加速器单元的功率源的无线电频率)和(iii)相对于所述中央离子束方向的横向方向(通过改变放置在患者上游的两个正交扫描磁性线圈的电流)变化。在几毫秒内和在三个正交方向调整患者身体内每个能量沉积的位置是可能的。这使加速器系统(12)非常适合照射跳动的心脏。

摘要： 治疗心房纤维颤动(AF)，动静脉畸形(AVMS)和局灶性癫痫病灶的离子加速系统(12)的应用；该系统(12)是由脉冲离子源(1)，预加速器(3)和一个或多个运行在频率在1GHz以上并且重复率在1Hz和500Hz之间的直线加速器或多个直线加速器(5，6，7)组成。从复合设施(12)输出的粒子束可以(i)在强度(离子源(1)的作用)，(ii)在沉积深度(通过独立地调整提供直线加速器单元的功率源的无线电频率)和(iii)相对于所述中央离子束方向的横向方向(通过改变放置在患者上游的两个正交扫描磁性线圈的电流)变化。在几毫秒内和在三个正交方向调整患者身体内每个能量沉积的位置是可能的。这使加速器系统(12)非常适合照射跳动的心脏。

摘要： 治疗心房纤维颤动(AF)，动静脉畸形(AVMS)和局灶性癫痫病灶的离子加速系统(12)的应用；该系统(12)是由脉冲离子源(1)，预加速器(3)和一个或多个运行在频率在1GHz以上并且重复率在1Hz和500Hz之间的直线加速器或多个直线加速器(5，6，7)组成。从复合设施(12)输出的粒子束可以(i)在强度(离子源(1)的作用)，(ii)在沉积深度(通过独立地调整提供直线加速器单元的功率源的无线电频率)和(iii)相对于所述中央离子束方向的横向方向(通过改变放置在患者上游的两个正交扫描磁性线圈的电流)变化。在几毫秒内和在三个正交方向调整患者身体内每个能量沉积的位置是可能的。这使加速器系统(12)非常适合照射跳动的心脏。

摘要： 一种装置可包括全局控制模块，所述全局控制模块包括数字主时钟产生器及主波形产生器。所述装置还可包括耦合到全局控制模块的多个共振器控制模块。所述多个共振器控制模块中的给定共振器控制模块可包括同步模块，所述同步模块具有被耦合成从本地共振器接收共振器输出电压拾取信号的第一输入、被耦合成从数字主时钟产生器接收数字主时钟信号的第二输入以及被耦合成向主波形产生器发送延迟信号的第一输出。

摘要： 本发明涉及一种用于质子重离子同步加速器的束流位置探测器及使用方法，包括：极板组件、真空馈通组件、隔离地组件和真空管道；所述极板组件通过支撑柱组件固定设置在所述真空管道内壁，并通过所述隔离地组件隔开；所述真空馈通组件设置在所述真空管道的外壁上，且所述真空馈通组件分别与所述极板组件、放大器和相应负载相连；所述真空管道两侧对称开设有两真空泵口，且两所述真空泵口通过真空泵管道与真空泵相连，使得所述真空管道保持预设真空度；所述极板组件对由所述真空管道上游进入的待测束流进行感应，感应信号经所述真空馈通组件和放大器发送到后续处理设备进行处理。本发明可以广泛应用于质子重离子束加速器束流诊断领域。

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： 本发明公开了一种质子重离子加速器循环冷却水泄漏与加速器联动防灾系统，其由防灾系统主要针对的目标的分析、防灾系统传感装置现场敷设的分析、防灾系统集合连锁架构的分析、防灾系统灾难等级划分的分析和防灾系统的联动分析五部分组成。本发明通过控制设备的安装及软件的编译调试，实现了系统故障的自动识别及紧急状态下的自动保护性停机。由于防灾系统相对独立，接口标准，有硬件、软件互补冗余，安全可靠，是一套成套优化自控装置。完全可以在类似医学项目或其他项目上进行运用推广。本发明将质子重离子加速器循环冷却水故障与质子重离子加速器和冷却水系统安全连锁停机集成起来，由信号的变化来实现现场设备的系统化连锁保护。

摘要： 本发明公开了一种低能重离子加速器及加速方法，涉及离子加速器领域，该加速器包括带有时序控制功能的脉冲功率源以及多个连续设置的加速单元，加速单元具有加速腔，所有加速腔相互连通并形成离子的加速传输通道；该加速方法将脉冲功率源按照一定时序控制对所有加速单元逐级加载电压，并在对应加速单元的加速腔内形成电场，以使刚好运动至该形成电场的加速腔内的离子得到加速。本发明提供的加速器及加速方法对待加速离子种类的兼容性高，可以通过控制输出高压脉冲的时序实现任意离子束的加速，使离子束始终处于加速相位；并且可根据实际应用需要，通过控制加速电压幅值或控制加载功率的数目，实现束流能量的调节。

摘要： 本发明公开了一种应用在质子重离子加速器上的离子源氢气发生系统，采用加速器控制系统ACS通过通讯协议与离子源和气体发生系统装置相连接，开启气体发生系统装置之前，先通过两个注液口分别注入电解液及高纯水，通过液位窗口观察液位的高度，接通电源开关，此时气体发生系统装置开始工作，压力、流量、纯度都开始显示数值。本发明使离子源供气系统压力恒定、流量稳定，彻底解决因压力容器供气压力下降而造成离子源产生束流强度下降、物理剂量率降低而导致治疗中断。保证了治疗过程束流和物理剂量的稳定性，减少因此产生的终端束流的报警连锁。补充原液的时候，不需要中断或停止治疗。

摘要： 本实用新型公开了一种应用在质子重离子加速器上的离子源氢气发生系统，采用加速器控制系统ACS通过通讯协议与离子源和气体发生系统装置相连接，开启气体发生系统装置之前，先通过两个注液口分别注入电解液及高纯水，通过液位窗口观察液位的高度，接通电源开关，此时气体发生系统装置开始工作，压力、流量、纯度都开始显示数值。本实用新型使离子源供气系统压力恒定、流量稳定，彻底解决因压力容器供气压力下降而造成离子源产生束流强度下降、物理剂量率降低而导致治疗中断。保证了治疗过程束流和物理剂量的稳定性，减少因此产生的终端束流的报警连锁。补充原液的时候，不需要中断或停止治疗。