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用于^(211)At生产的高功率金属Bi靶热效应模拟

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强激光与粒子束 2024年第9期36卷 88-93页

作者：熊杰窦国梁孙良亭王洋秦芝任洁茹赵永涛赵红卫西安交通大学未来技术学院西安710000 中国科学院近代物理研究所兰州730000 中国科学院大学核科学与技术学院北京100049

为提高用于医用同位素^(211)At生产的金属Bi靶在高束流功率作用下的可靠性与使役寿命,对多种束流均匀化方法进行了模拟与对比,利用计算流体力学(CFD)方法模拟分析了在wobbler磁铁作用下强度为500 eμA的α束流轰击Bi靶产生的热效应,为... 详细信息

为提高用于医用同位素^(211)At生产的金属Bi靶在高束流功率作用下的可靠性与使役寿命,对多种束流均匀化方法进行了模拟与对比,利用计算流体力学(CFD)方法模拟分析了在wobbler磁铁作用下强度为500 eμA的α束流轰击Bi靶产生的热效应,为靶系统的设计和寿命的延长提供了关键技术支撑。结果表明,通过扫描实现束流均匀化可大幅降低靶上的最大热功率密度;在靶前采用wobbler磁铁对束流进行周期性圆扫描可有效降低Bi靶的表面温度。当扫描频率为50 Hz时,Bi靶最高温度为189.8℃,低于其熔点(271.3℃),能够满足Bi靶在此高功率束流照射下安全运行的温度要求。

关键词： Bi靶 α离子束 At-211 同位素生产计算流体力学

第四代ECR(电子回旋共振)离子源高场Nb_(3)Sn磁体1/2长度样机的研制

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Acta Mechanica Sinica 2024年第4期40卷 61-77页

作者：孙良亭吴巍吴北民陈玉泉朱丽欧贤金郑石钧梅恩铭关明智辛灿杰王旭东卢旺任文辉赵红卫 Institute of Modern Physics Chinese Academy of SciencesLanzhou730000China School of Nuclear Science and Technology University of Chinese Academy of SciencesBeijing100049China Advanced Energy Science and Technology Guangdong Laboratory Huizhou516000China

中国科学院近代物理研究所正在研发第四代ECR(电子回旋共振)离子源FECR(first 4th generation ECR ion source).以20 kW/45 GHz微波加热运行为目标,需要研制Nb_(3)Sn超导磁体以实现对所加热等离子体的有效磁场约束.作为首台采用Nb_(3)S... 详细信息

中国科学院近代物理研究所正在研发第四代ECR(电子回旋共振)离子源FECR(first 4th generation ECR ion source).以20 kW/45 GHz微波加热运行为目标,需要研制Nb_(3)Sn超导磁体以实现对所加热等离子体的有效磁场约束.作为首台采用Nb_(3)Sn超导磁体技术的ECR离子源,FECR的主磁场线圈由4套独立的轴向螺线管线圈与1套径向六极线圈所构成,且均采用单股Nb_(3)Sn线绕制而成,这给线圈的加工、冷体装配、磁体的失超保护等环节带来一系列挑战.为使磁体能在高场、高应力作用下安全稳定运行,项目采用基于铝壳体结构与bladder&key的预紧应力控制技术,完成了一套半尺寸冷体样机的研发.该样机已完成4.2 K低温测试.本项研究的核心关键问题与挑战是如何在复杂的高精度机械装配与高电流强磁场励磁过程中实现对易碎Nb_(3)Sn导线的有效保护.本篇文章中,我们将阐述如何设计、研制、装配及测试工作于复杂磁场与应力环境的高性能Nb_(3)Sn六极磁铁.针对于单个六极线圈的测试,我们设计研发了一种称为“Mirror”结构的测试工装.论文中会详细论述基于壳层结构与bladder&key的装配预紧技术在半尺寸样机上的应用效果.同时,论文对在半尺寸样机上观察到的强烈磁通跳跃现象和它对失超探测保护的严峻挑战问题及相关解决或规避方案进行相关论述.

关键词：超导磁体磁通跳跃电子回旋共振绕制测试工装机械装配壳层结构离子源

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高电荷态金属离子的产生实验研究

强激光与粒子束 2004年第4期16卷 531-534页

作者：孙良亭马雷曹云赵红卫马保华张雪珍张子民中国科学院近代物理研究所离子源研究室甘肃兰州730000

　为满足兰州重离子加速器的实验要求,在14.5GHz高电荷态ECR离子源上做了一系列产生金属离子的实验,尝试了多种方法,包括炉子加热及MIVOC(MetallicIonformVolatileCompounds)两种方法,其中,用炉子做的结果较理想。实验主要研究了铜、锌... 详细信息

　为满足兰州重离子加速器的实验要求,在14.5GHz高电荷态ECR离子源上做了一系列产生金属离子的实验,尝试了多种方法,包括炉子加热及MIVOC(MetallicIonformVolatileCompounds)两种方法,其中,用炉子做的结果较理想。实验主要研究了铜、锌、镍多种电荷态离子的产生,具有代表性的是39euA的Cu13+,30euA的Zn15+和29euA的Ni10+。分别给出了这三种金属离子产生的多电荷态束流峰谱图,以及实验的一些其它现象及结果,并对其进行了讨论与总结。

关键词： ECR离子源金属炉子高电荷态

FECR超导离子源磁体六极模拟线圈的Mirror结构设计及测试

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稀有金属材料与工程 2019年第12期48卷 4035-4038页

作者：朱丽吴巍俞树荣杜卓越陈玉泉梅恩铭孙良亭兰州理工大学甘肃兰州730050 中国科学院近代物理研究所甘肃兰州730000

为了测试单体六极线圈经过绕制、热处理、环氧浸渍等一系列工艺过程后,电磁性能是否达到设计指标,设计了能够一定程度上模拟六极磁场及其应力分布的Mirror测试结构。由于Mirror结构在室温装配过程中采用Bladder-Key技术对六极线圈施加... 详细信息

为了测试单体六极线圈经过绕制、热处理、环氧浸渍等一系列工艺过程后,电磁性能是否达到设计指标,设计了能够一定程度上模拟六极磁场及其应力分布的Mirror测试结构。由于Mirror结构在室温装配过程中采用Bladder-Key技术对六极线圈施加预应力,为了能够模拟从室温装配到冷却降温的操作流程、验证ANSYS有限元仿真方法与实验结果的一致性,依据六极线圈外形尺寸加工了一个模拟线圈。实验结果表明,铝壳和模拟线圈中心处的应变与ANSYS仿真计算结果基本一致,最大误差均在10%以内,验证了结构设计的合理性和仿真结果的可信性。

关键词： Mirror结构模拟线圈 Nb3Sn ANSYS 应变

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HSC加速器的初步大功率加速实验

原子能科学技术 2015年第B10期49卷 569-572页

作者：卢亮 Toshiyuki HATTORI 赵环昱何源孙良亭赵红卫中国科学院近代物理研究所甘肃兰州730000 日本放射线医学综合研究所

混合单腔(HSC)型直线加速器是将一段4杆型射频四极(RFQ)加速结构和一段交叉指(IH)型漂移管(DT)加速结构混合到一个IH型腔里,利用IH型腔体具有的低功耗加速梯度高的优点,使得整个IH型混合腔的加速功率效率较其他加速结构腔体的更高。本... 详细信息

混合单腔(HSC)型直线加速器是将一段4杆型射频四极(RFQ)加速结构和一段交叉指(IH)型漂移管(DT)加速结构混合到一个IH型腔里,利用IH型腔体具有的低功耗加速梯度高的优点,使得整个IH型混合腔的加速功率效率较其他加速结构腔体的更高。本文进行了低功率测试和初步大功率C6+加速实验。结果显示低功率测试结果与计算结果吻合较好,初步的大功率测试结果表明HSC加速器能满足下一步的高功率实验。

关键词： RFQ IH结构漂移管混合型重离子注入器

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低能强流质子束空间电荷补偿度研究（英文）

原子核物理评论 2016年第1期33卷 36-40页

作者：谭彪武启杨尧孙良亭张雪珍赵红卫中国科学技术大学核科学技术学院合肥230027 中国科学院近代物理研究所兰州730000 中国科学院大学北京100049

对于低能强流离子束来说,空间电荷效应的存在将导致束流发散、发射度增加等一系列问题,从而降低束流品质。幸运的是,当束流由离子源引出通过低能传输线时会与其中的剩余气体发生电离反应,产生二次电子与二次离子;二次电子在束流自身产... 详细信息

对于低能强流离子束来说,空间电荷效应的存在将导致束流发散、发射度增加等一系列问题,从而降低束流品质。幸运的是,当束流由离子源引出通过低能传输线时会与其中的剩余气体发生电离反应,产生二次电子与二次离子;二次电子在束流自身产生的电场作用下,在束流中积累并中和部分空间电荷,达到抑制空间电荷效应的效果。为了测量空间电荷中和程度,中国科学院近代物理研究所研制了一台三栅网式能量分析仪用以测量电离过程中产生的二次离子能量来间接计算空间电荷中和度。实验结果表明,对于40 ke V,18.5 m A的质子束,真空度为1.5×10-3Pa时得到最佳补偿度;真空度一定的情况下,空间电荷补偿度随束流流强增加而变大。

关键词：空间电荷效应空间电荷补偿度三栅网式能量分析仪

SECRAL超导离子源年度运行报告(英文)

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IMP & HIRFL Annual Report 2007年 180-181页

作者：孙良亭

SECRAL(Superconducting ECR Ion Source with Advanced design in Lanzhou)is a high performance ECR ion source which was designed and fabricated to produce intense high charge state ion beams such as Ni17+,Xe33+and U41+to satisfy the future requirements of HIRFL accel- *** less than 1 year’s test,many world record of high charge

关键词：

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2012年离子源室工作总结(英文)

IMP & HIRFL Annual Report 2012年 257-259页

作者：孙良亭

2012 is a very busy *** the progress of many projects and scientific activitiesat IMP,more efforts from the ion source group are *** following contents are going to summarize the main contributions and achievements from the ion source group,which also leads to the scope of the activities in the ion source group for year *** addition to the two existing ion beam injectors SECRAL and LECR3,a third injector ion source

关键词：

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涂层钢的粘接

国外汽车 1990年第1期 50-53,27页

作者：孙良亭

随着新的耐腐蚀涂层钢的开发,提出了对此类钢的粘接问题。由于这些钢将采用粘接剂粘接,则有必要探讨涂层钢的粘接耐久性,并和目前使用的几种钢的特性进行比较。

关键词：涂层钢粘接