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医用加速器270°偏转系统中边缘场对电子轨迹的影响

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清华大学学报（自然科学版） 2000年第10期40卷 24-27页

作者：吴频李泉凤清华大学工程物理系北京100084

针对在高能医用驻波直线加速器 2 70°偏转磁铁系统的理论设计过程中 ,使用等效边界方法忽略了边缘场影响的问题 ,按照 EFF(Extended Fringing Field)理论计算所得结果重新校正原来设计的电子轨迹 ,并采用粒子跟踪的模拟方法 ,模拟电子... 详细信息

针对在高能医用驻波直线加速器 2 70°偏转磁铁系统的理论设计过程中 ,使用等效边界方法忽略了边缘场影响的问题 ,按照 EFF(Extended Fringing Field)理论计算所得结果重新校正原来设计的电子轨迹 ,并采用粒子跟踪的模拟方法 ,模拟电子在 2 70°偏转系统中的偏转过程 ,将模拟结果与 EFF理论计算结果进行比较 ,分析指出在 2 70°偏转磁铁系统中加磁屏蔽的意义 ,从而从理论上指导 2 70°偏转磁铁系统的安装 ,即将靶从原安装位置处向左调整 5 mm。

关键词：边缘场电子轨迹医用加速器粒子跟踪

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医用电子加速器中的光中子产额计算

清华大学学报（自然科学版） 2001年第6期41卷 27-29,33页

作者：李泉凤严慧勇清华大学工程物理系北京100084

计算了电子加速器中不同能量的电子垂直入射到钨靶和金靶上时的光中子产额。采用 Monte Carlo 程序EGS4对电子光子簇在靶中的输运进行模拟 ,计算出光子在靶中的径迹长度 ,从而求出光中子产额。对电子加速器钨靶和金靶中的光中子产额进... 详细信息

计算了电子加速器中不同能量的电子垂直入射到钨靶和金靶上时的光中子产额。采用 Monte Carlo 程序EGS4对电子光子簇在靶中的输运进行模拟 ,计算出光子在靶中的径迹长度 ,从而求出光中子产额。对电子加速器钨靶和金靶中的光中子产额进行了计算 ,得到了电子加速器中光中子产额随打靶电子能量变化的规律及随靶厚度变化的规律 ,为加速器靶和屏蔽系统的设计提供依据。

关键词：光中子产额阈能光核反应医用电子加速器

用Monte Carlo方法设计X射线均整器

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清华大学学报（自然科学版） 2003年第6期43卷 732-734页

作者：李泉凤严慧勇清华大学工程物理系北京100084

在以电子直线加速器为X射线源的工业CT和辐射治疗中,需要较均匀的X射线剂量率空间分布。利用MonteCarlo方法,设计了6MeV和9MeV的X射线均整器。对9MeV的X射线均整器进行了实验。实验结果表明:在距靶1m处测得均整后0°处的剂量率约为均整... 详细信息

在以电子直线加速器为X射线源的工业CT和辐射治疗中,需要较均匀的X射线剂量率空间分布。利用MonteCarlo方法,设计了6MeV和9MeV的X射线均整器。对9MeV的X射线均整器进行了实验。实验结果表明:在距靶1m处测得均整后0°处的剂量率约为均整前的74%,7.5°处的剂量率约为0°处的69%。满足Varian标准。该均整器在满足平坦度要求的同时提高X射线剂量利用率,不经过打磨便可得到较好的均整结果。

关键词： X射线均整器 MonteCarlo方法电子直线加速器剂量率空间分布

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静电粒子加速器中束流光路的计算与设计

清华大学学报（自然科学版） 2005年第3期45卷 403-406页

作者：魏勇李泉凤清华大学工程物理系北京100084

设计、优化静电加速器需要对其束流光路进行精确计算,现有束流输运程序不能对束流经过某些复杂结构极面的电磁元件进行模拟。该文比较了不同输运程序,扩展了通常仅用于模拟离子源引出的Igun程序,对束流经过静电透镜进行了计算。根据Pois... 详细信息

设计、优化静电加速器需要对其束流光路进行精确计算,现有束流输运程序不能对束流经过某些复杂结构极面的电磁元件进行模拟。该文比较了不同输运程序,扩展了通常仅用于模拟离子源引出的Igun程序,对束流经过静电透镜进行了计算。根据Poisson/Superfish、Parmela程序的特点,对特殊的静电元件,用前者计算电场,再导入Parmela程序进行整个光路的模拟计算。该方法可以计算束流经过复杂极面的电磁元件作用后的传输特性。实例计算表明,靶点束斑直径约为1cm,与实际测量结果比较吻合。

关键词：静电粒子加速器静电透镜电磁场计算束流光路束流包络

MAFIA程序在小型短四极磁铁设计中的应用

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清华大学学报（自然科学版） 2004年第6期44卷 728-731页

作者：李泉凤孔巢城清华大学工程物理系北京100084

为设计用于加速器的小型短四极磁铁结构 ,运用MAFIA程序对小型短四极磁铁进行三维模拟计算 ,研究了当磁铁机械长度和内接圆半径可比拟时 ,端部漏磁对磁铁有效长度的影响 ,根据场计算修正了原设计的机械长度 ,满足了磁铁有效长度的要求... 详细信息

为设计用于加速器的小型短四极磁铁结构 ,运用MAFIA程序对小型短四极磁铁进行三维模拟计算 ,研究了当磁铁机械长度和内接圆半径可比拟时 ,端部漏磁对磁铁有效长度的影响 ,根据场计算修正了原设计的机械长度 ,满足了磁铁有效长度的要求。模拟还发现 :短极颈四极磁铁励磁线圈本身的磁场直接影响四极磁铁极端面附近的磁场分布。实际测量了四极磁铁沿长度方向的磁场分布 ,模拟和实测结果相当吻合。计算表明 :有效长度大于内接圆直径约 5倍时。

关键词：加速器磁铁短四极磁铁 MAFIA程序机械长度等效长度励磁线圈

基于光学渡越辐射方法的实时电子能谱测量系统

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核技术 2001年第10期24卷 869-873页

作者：吴频李泉凤张赟凯吴钢清华大学工程物理系北京100084 中国科学院高能物理研究所北京自由电子激光实验室北京100080

针对加速器技术发展和应用对能谱测量精度、速度要求的不断提高 ,提出基于光学渡越辐射方法的实时能谱测量方案 ,给出了该方案的初步解决方法 ,并对各个实现细节给与描述 ,最终给出在中国科学院高能物理研究所自由电子激光 (BFEL)实验... 详细信息

针对加速器技术发展和应用对能谱测量精度、速度要求的不断提高 ,提出基于光学渡越辐射方法的实时能谱测量方案 ,给出了该方案的初步解决方法 ,并对各个实现细节给与描述 ,最终给出在中国科学院高能物理研究所自由电子激光 (BFEL)实验室所得的阶段性实验结果。在现有实验条件下 ,所得OTR光宽 2 0mm ,与理论计算值相吻合。

关键词：光学渡越辐射测量束流诊断电子能谱自由电子激光实时测量系统

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电子加速器X射线发射率的MCNP分析

清华大学学报（自然科学版） 2004年第3期44卷 304-306页

作者：李泉凤吴莹英黄蔚玲清华大学工程物理系北京100084

为满足现代X射线应用和设计电子加速器的靶结构和束流参数的需要,采用MCNP4B程序对2～20MeV能量范围内的电子束入射不同厚度钨靶的X射线发射率进行了系统的模拟计算和研究。结果表明在电子能量小于10MeV时,MCNP4B的结果与NCRP-51报告一... 详细信息

为满足现代X射线应用和设计电子加速器的靶结构和束流参数的需要,采用MCNP4B程序对2～20MeV能量范围内的电子束入射不同厚度钨靶的X射线发射率进行了系统的模拟计算和研究。结果表明在电子能量小于10MeV时,MCNP4B的结果与NCRP-51报告一致,但在10MeV以上,它们间的差别增大。该文结果对早期NCRP-51报告的结果有重要的改进,对于现代产生X射线的电子加速器靶的设计具有参数作用。

关键词：电子加速器 X射线发射率 MCNP分析剂量当量率辐射长度

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磁铁材料对加速器电磁铁好场区的影响

清华大学学报（自然科学版） 2003年第10期43卷 1363-1364,1372页

作者：伍春雷李泉凤胡玉民清华大学工程物理系北京100084

计算证明在低场区的电磁铁中,不同的磁铁材料对磁铁工作的好场区范围有很大的影响。为了设计具有较大好场区而又结构紧凑的电磁铁,以电子回旋加速器中的电磁铁设计为例,对DT4铁、A3钢等制成的磁铁,利用POISSON程序模拟计算其各自的磁场... 详细信息

计算证明在低场区的电磁铁中,不同的磁铁材料对磁铁工作的好场区范围有很大的影响。为了设计具有较大好场区而又结构紧凑的电磁铁,以电子回旋加速器中的电磁铁设计为例,对DT4铁、A3钢等制成的磁铁,利用POISSON程序模拟计算其各自的磁场分布情况,并进行比较。结果显示:在相同结构下,以磁导率较大的DT4铁作为材料的磁铁其极间好场区半径为38cm,比A3钢磁铁的好场区半径大20cm。由此可得出结论:磁铁材料的磁导率越大,磁铁的磁场分布越均匀,即好场区越大。

关键词：电子回旋加速器电磁铁好场区磁铁材料磁场均匀度磁导率磁铁系统 POISSON程序

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高能电子束韧致辐射特性的理论研究

物理学报 2009年第4期58卷 2313-2319页

作者：魏熙晔李泉凤严慧勇中国工程物理研究院核物理与化学研究所绵阳621900 清华大学工程物理系.北京100084

高能电子束轰击金属靶会产生韧致辐射X射线,为优化韧致辐射X射线品质,需要研究如何获取最佳辐射效率等韧致辐射规律.结合理论分析,并采用MCNP/4C对10,20MeV电子的韧致辐射规律进行了模拟研究.讨论了不同靶材料产生的韧致辐射效率、角分... 详细信息

高能电子束轰击金属靶会产生韧致辐射X射线,为优化韧致辐射X射线品质,需要研究如何获取最佳辐射效率等韧致辐射规律.结合理论分析,并采用MCNP/4C对10,20MeV电子的韧致辐射规律进行了模拟研究.讨论了不同靶材料产生的韧致辐射效率、角分布、能谱分布、准直锥孔内辐射效率等问题.通过对不同靶材料韧致辐射的模拟研究,给出了不同厚度靶与光子效率、注量分布、出射电子与角分布的关系与规律.由此得到不同靶材料对于10,20MeV电子在最优韧致辐射效率下的一些边界条件与规律.

关键词：韧致辐射最佳效率角分布能谱