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6-13 25 MeV High Energy Beam Transport Line for CADS Demo Facility

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IMP & HIRFL Annual Report 2016年第1期 259-261页

作者： Jia Huan qin yuanshuai Yuan Chenzhang Wu Junxia Zhang Yong Wang Zhijun Hu Qiang Yao qinggao He Yuan 不详

The CADS demo facility is aimed to build a prototype linac for the low energy part of the continuous wave(CW)superconducting proton linac and demonstrate technology in this section[1].In the CADS roadmap,the realization of 25 MeV 10 mA beam is a key ***,based on the 10 MeV CADS Injector II at IMP,IMP and IHEP will both contribute a cryomodule to reach 25 MeV at the site of IMP[2].To dump the beam from the linac,we build a new high energy beam transport line with bending angle of 90°,to avoid back-scattering gamma and neutron beams to damage the ***.1 shows the layout of the 25 MeV demo facility.

关键词：

162.5MHz RFQ加速器的单束团选择

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核技术 2021年第5期44卷 17-22页

作者：马志国陈伟龙王志军秦元帅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

CiADS加速器装置核物理实验终端提出了单束团的需求,为此在CiADS超导直线加速器原型样机II的低能传输段上展开了单束团筛选的计算与模拟。原型样机Ⅱ的射频四极场(Radio-Frequency Quadrupole,RFQ)加速器采用的频率是162.5 MHz,对应单... 详细信息

CiADS加速器装置核物理实验终端提出了单束团的需求,为此在CiADS超导直线加速器原型样机II的低能传输段上展开了单束团筛选的计算与模拟。原型样机Ⅱ的射频四极场(Radio-Frequency Quadrupole,RFQ)加速器采用的频率是162.5 MHz,对应单束团脉宽6.15 ns。加载常规常电压的斩波器下降沿接近20 ns,无法做到6.15 ns的稳定无场区域,因此采用在斩波器的偏转板上加载正负交替变化的线性电压设计方法来筛选单束团。计算结果表明:当电压变化斜率为201.8 V·ns^(−1)时,对于20 keV的质子束,可以筛选出6.15 ns的单束团进入RFQ加速器进行下级传输。多粒子模拟结果表明:实现了低能段传输效率为80.7%,RFQ传输效率为54.4%,整体传输效率为43.9%。

关键词：单束团束流斩波器传输效率射频四极场加速器

核环境下Brokk机器人工具头通用接口结构的有限元分析

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机械工程师 2017年第2期 58-59页

作者：徐振赵立宏秦元帅南华大学机械工程学院湖南衡阳421001

针对多功能机器人在核环境下工作过程中频繁更换不同工作装置以适应不同场合操作的需求,设计了一款用于连接机器人工作臂与具体工作属具的工具头通用连接接口,以提高工作效率并实现一机多用。文中以B rokk400机器人为研究对象,利用Pro/... 详细信息

针对多功能机器人在核环境下工作过程中频繁更换不同工作装置以适应不同场合操作的需求,设计了一款用于连接机器人工作臂与具体工作属具的工具头通用连接接口,以提高工作效率并实现一机多用。文中以B rokk400机器人为研究对象,利用Pro/E软件建立三维模型,通过Pro/E与A N SY S的接口将其导入A N SY S中,建立了通用接口的有限元模型。通过稀疏矩阵法进行求解,对其关键部位进行载荷添加,分析其强度,得出连接接口应力云图和应变图。结果表明,该工具头接口结构设计满足工作要求。

关键词： Brokk机器人通用接口 ANSYS 有限元模型

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CiADS固态功率源的可用性设计与分析

原子核物理评论 2018年第3期35卷 287-293页

作者：高鹏辉王志军孙列鹏贾永智秦元帅何源黄贵荣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

ADS加速器面临的一大技术挑战是高可用性要求,进行固态功率源可用性设计是为ADS加速器的可用性设计与分析做准备。首先对CiADS的可用性要求进行了分配,固态功率源的分配结果为0.999;然后对固态功率源进行了初步可用性设计,分析的结果无... 详细信息

ADS加速器面临的一大技术挑战是高可用性要求,进行固态功率源可用性设计是为ADS加速器的可用性设计与分析做准备。首先对CiADS的可用性要求进行了分配,固态功率源的分配结果为0.999;然后对固态功率源进行了初步可用性设计,分析的结果无法满足要求;最后对固态功率源进行了冗余设计,使用Reliasoft软件建立了固态功率源的可靠性框图,分析结果显示:满足一定的维修条件下,当其他元件的平均故障间隔时间(MTBF)达到171 702 h,25/28冗余设计可以满足0.999的可用性要求。

关键词： ADS 加速器固态功率源可用性可靠性维修性

CiADS超导直线加速器超导腔失效的分段补偿与冗余设计

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原子核物理评论 2019年第1期36卷 62-70页

作者：贾永智何源王志军高鹏辉刘淑会姜培勇秦元帅黄贵荣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

加速器驱动次临界装置(ADS)对加速器运行稳定性和失束指标提出了前所未有的要求。对于超导直线加速器的研究发现,超导腔失效是失束的一个较大的来源,故针对超导腔的失效情况,本文提出分段补偿新方法,以提高高功率超导直线加速器的运行... 详细信息

加速器驱动次临界装置(ADS)对加速器运行稳定性和失束指标提出了前所未有的要求。对于超导直线加速器的研究发现,超导腔失效是失束的一个较大的来源,故针对超导腔的失效情况,本文提出分段补偿新方法,以提高高功率超导直线加速器的运行稳定性。提出的分段补偿方法与已有的全局补偿和局部补偿的方法相比,在保证加速器出口束流品质与无束损束流传输的同时,分段补偿束流能量,优化了参与能量补偿的超导腔数量,降低超导腔的备份功率源需求。论文最后针对CiADS的超导直线加速器的物理设计,做了分段补偿的多粒子模拟。结果表明,采用了分段补偿方法实现超导腔失效补偿的前提下,参与补偿过程中改变腔压的超导腔数量比例为48%,对功率源总的功率备份冗余需求小于20%。

关键词： CiADS 控制束流损失超导腔失效补偿分段补偿可用性低冗余需求

有效提高椎弓根置钉通道规划质量与效率的CAD技术研究

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机械工程师 2017年第2期 21-23页

作者：李军李必文邓骞秦元帅谭文甫南华大学机械工程学院湖南衡阳421001 南华大学附属第二医院湖南衡阳421001

为椎弓根置钉通道的规划提供精确、简约和高效的C A D技术,对进一步降低椎弓根螺钉内固定手术风险、提高手术响应速度具有重要意义。提出了基于最小二乘理论对进钉方向进行二次修正、利用C A D软件的内置功能对进钉点位置进行三次修正... 详细信息

为椎弓根置钉通道的规划提供精确、简约和高效的C A D技术,对进一步降低椎弓根螺钉内固定手术风险、提高手术响应速度具有重要意义。提出了基于最小二乘理论对进钉方向进行二次修正、利用C A D软件的内置功能对进钉点位置进行三次修正、不局限于等距椭圆框定的安全区域以获取更大安全通道直径的技术路线,提升了通道规划的质量与效率,并成功应用于3D打印椎弓根置钉瞄准器的设计。

关键词：椎弓根置钉通道 CAD技术最小二乘法安全区域瞄准器

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BPM测量束流纵向发射度与Twiss参数

原子核物理评论 2021年第1期38卷 30-37页

作者：秦元帅王志军冯驰刘淑会窦为平陈伟龙王旺生谢宏明何源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

在C-ADS直线加速器样机中,为了描述束流相空间分布,需要精确测量束流在RFQ出口处的参数。束流横向信息已通过发射度重构测量获得,束流光学也得到了验证。采用了一种用BPM的SUM信号测量束流纵向参数的方法。在实验中,调节两台聚束器的聚... 详细信息

在C-ADS直线加速器样机中,为了描述束流相空间分布,需要精确测量束流在RFQ出口处的参数。束流横向信息已通过发射度重构测量获得,束流光学也得到了验证。采用了一种用BPM的SUM信号测量束流纵向参数的方法。在实验中,调节两台聚束器的聚束腔压并记录其下游BPM上的SUM信号。通过粒子群算法和Trace Win模拟相结合的方法,得到了考虑空间电荷效应的测量结果。测得的发射度与Toutatis中的模拟值相近。

关键词：纵向发射度测量 twiss参数 BPM 粒子群算法

A Gas-lled Recoil Separator,SHANS2,at the China Accelerator Facility for Superheavy Elements

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IMP & HIRFL Annual Report 2022年第1期 42-43页

作者： Xu Suyang Zhang Zhiyuan Gan Zaiguo Huang Minghui Ma Long Wang Jianguo Zhang Mingming Yang Huabin Yang Chunli Zhao Zhen Huang Xinyuan Chen Lixin Wen Xiaojiang Zhou Hao Jia Huan Sheng Lina Wu Jianqiang Peng Xiaolong Hu Qiang Yang Jing Yao qinggao qin yuanshuai Yan Huaihai Chai Zhen Zhang Jianchuan Zhang Yong Du Ze Xie Hongming Zhao Bo Sun Guozhen Wang Fengfeng Yuan Chenzhang Wu Xiaolei Chen Ruofu Zhang Hongbin Lu Ziwei Yang Herun Xu Xinxing Chen Youxin Feng Anhui Sun Peng Xu Junkui He Yuan Sun Liangting Zhou Xiaohong Xu Hushan V.K.Utyonkov A.A.Voinov Yu.S.Tsyganov ANPolyakov DISolovyev Institute of Modern Physics Chinese Academy of SciencesLanzhou 730000China School of Nuclear Science and Technology University of Chinese Academy of SciencesBeijing 100049China Advanced Energy Science and Technology Guangdong Laboratory Huizhou 516029GuangdongChina Guangxi Key Laboratory of Nuclear Physics and Technology Guangxi Normal UniversityGuilin 541004GuangxiChina Joint Institute for Nuclear Research Dubna 141980Russian Federation

Over the past years,experimentalists have launched an expedition to explore the predicted,centered near the double-magic Z=114,N=184 *** their remarkable e orts,elements from hydrogen up to element 118 at *** discovery of the superheavy elements o ers the possibilities to study properties of nuclei under extremely strong Coulomb elds and to explore the limits of existence of *** fusion evaporation reactions induced by low-energy heavy ions are employed for synthesis and study of superheavy isotopes,and the gas-lled recoil separator technique is always used to e ectively separate the produced evaporation residues from projectile-like and target-like products.

关键词： elements residues centered

IH型漂移管直线加速器的束流动力学研究（英文）

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原子核物理评论 2017年第2期34卷 170-176页

作者：乔舰殷学军原有进杨建成冒立军殷达钰张小虎杜衡李小妮李钟汕吴波赵贺汤梅堂秦元帅石健盛丽娜柴伟平申国栋阮爽王耿刘杰秦志明王科栋董自强蔡付成陈孝强孔启宇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

为了提高兰州重离子加速器冷却储存环(HIRFL-CSR)的运行效率、改善加速器输出束流品质,并实现几个加速装置分时供束,提高整个重离子加速装置的利用率,特为(HIRFL-CSR)增建一台新的注入器——CSR-LINAC。在108.48 MHz的RFQ之后的CSR-LINA... 详细信息

为了提高兰州重离子加速器冷却储存环(HIRFL-CSR)的运行效率、改善加速器输出束流品质,并实现几个加速装置分时供束,提高整个重离子加速装置的利用率,特为(HIRFL-CSR)增建一台新的注入器——CSR-LINAC。在108.48 MHz的RFQ之后的CSR-LINAC主加速段,主要由一台108.48 MHz和两台216.96 MHz的IH型漂移管直线加速器组成,用于加速荷质比为1/8.5～1/3之间的重离子,其最大的束流流强为3 mA,并将粒子从0.3 Me V/u加速到3.71 Me V/u。运用KONUS动力学原理,在满足设计指标的情况下,首先利用Trace Win程序进行中能束线MEBT设计,后针对高频腔体设计和束流匹配的基本参数的系列讨论,特别是对CSR-LINAC的中能束流匹配线、参数选择和IH型KONUS结构的漂移管直线加速器进行设计模拟优化。最终得出,在保证腔体设计指标和95.3%的传输效率的情况下,该紧凑型直线加速结构经过三个腔体的加速后,束流的纵向归一化均方根发射度增长仅有25%;同时发现,当流强达到3 mA时,存在空间电荷效应,导致其纵向相宽增长约25%,最大横向包络也存在16.5%的涨落。

关键词：直线注入器动力学设计 IH型DTL KONUS 中能束线