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原子能院的核天体物理研究和串列升级工程进展

柳卫平 , 李志宏 , 白希祥 , 王友宝 , 连钢 , 曾晟 , 颜胜权 , 王保祥 , 赵志祥 , 张天爵 , 唐洪庆 , 杨丙凡 , 关暇令 , 崔保群

原子核物理评论 doi:10.3969/j.issn.1007-4627.2004.04.004

在北京串列实验室建立了次级束流实验装置, 用于放射性核束物理和核天体物理研究. 先后开展了7Be(d, n) 8B, 11C(d, n)12N, 8Li(d, p)9Li 和 6He(p, n)6Li核天体物理重要反应的研究. 介绍了串列加速器升级工程的进展情况. 该工程在现有串列加速器的基础上, 将建立100 MeV/200 μA的质子回旋加速器、在线同位素分离器和超导加速段. 在此装置上, 将可以产生质量数最高为120, 强度最高为109 particles/s的放射性束流.

关键词: 次级束流实验装置 , 核天体物理反应 , 放射性束流加速器

BRISOL靶源的远控操作系统

黄青华 , 崔保群 , 陈立华 , 唐兵 , 马瑞刚 , 马鹰俊 , 葛帅 , 马燮 , 姜冲

原子核物理评论 doi:10.11804/NuclPhysRev.32.S1.29

北京放射性核束装置在线同位素分离器(Beijing Radioactive Ion-beam Facilities Isotope Separator On-line)利用回旋加速器提供的100 MeV高能质子束轰击靶材料产生放射性核束。高能质子束轰击靶材料产生的最高1014 n/s的中子及很强的γ射线会对靶附件的设备造成严重的活化。为了解决靶源系统设备的维护问题,靶源系统采用模块化设计。靶源系统共分为3个模块,每个模块具有独立的水冷、供电及电信号馈入。真空、水、电、气等可以伴随模块的插拔自动接通或者断开。各模块可以通过特制的吊钩远程抓取或者释放,借助监控系统,实现各个模块从靶源间到热室的远程转运。该系统已完成了安装和调试,并已投入使用。

关键词: 在线同位素分离器 , 靶源系统 , 快速接头 , 遥控操作

二极铁均匀场修正

唐兵 , 崔保群 , 马瑞刚 , 姜冲 , 马鹰俊 , 陈立华 , 蒋渭生

原子核物理评论

HI-13串列加速器升级工程中的ISOL高质量分辨谱仪要求20000的质量分辨率,分析磁铁磁场均匀性要求好于1X10-5.要达到这样高的磁场均匀性,必须对磁铁进行垫补.介绍了二极铁表面线圈垫补均匀场的设计方法和制作工艺,并且基于现有的一块C型二极铁对表面线圈垫补均匀场的方法进行了实验研究.实验结果表明,采用表面线圈垫补后,场均匀性提高了一个数量级,积分场的均匀性从5X10-4提高到3X10-5.

关键词: 二极铁 , 表面线圈 , 场均匀性

BRISOL放射性核束鉴别装置的研制

马鹰俊 , 崔保群 , 晏明芳 , 马瑞刚 , 陈立华 , 唐兵 , 黄青华

原子核物理评论 doi:10.11804/NuclPhysRev.32.S1.1

中国原子能科学研究院已经建成一台“在线同位素分离器”(BRISOL),在线产生并分离出需要的放射性离子束用于天体物理、核结构和材料科学等研究。其中研制的放射性核束鉴别装置,用来测量并鉴别能量30~300 keV、束流强度在104~1011 Particle/s放射性离子束(RIB)的种类。介绍了该装置的原理、组成及调试结果。该装置结构紧凑,可在有限空间内完成核素的积累、转运和能谱测量。该装置已经用于“在线同位素分离器”的在线调试,通过在线获取的射线能谱确认了产生的38 K+放射性同位素并给出放射性束流的强度。

关键词: 在线同位素分离器 , 束流诊断 , 放射性离子束

在线同位素分离器(BRISOL)电源控制系统的研制

马瑞刚 , 崔保群 , 黄青华 , 马鹰俊 , 唐兵 , 陈立华

原子核物理评论 doi:10.11804/NuclPhysRev.32.S1.33

北京放射性核素装置在线同位素分离器(BRISOL)是串列加速器升级工程项目中放射性核束的产生与注入部分。它是质量分辨率为1/20000,能够产生多种放射性核素的物理实验终端。该装置的电源控制系统是在PLC(Programmable Logic controller)框架下构建的基于以太网的分布式控制系统。详细介绍了控制系统的基本结构和工作原理、各种电源的控制方案、安全连锁设计、解决干扰的措施、图形化控制界面的软件设计和数据存储方法。该控制系统已经投入使用,工作稳定可靠。

关键词: BRISOL , 控制系统 , 接口 , 安全连锁 , 抗干扰

1~50 keV低能质子束注入装置

陈立华 , 崔保群 , 马鹰俊 , 马瑞刚 , 唐兵 , 黄青华

原子核物理评论 doi:10.11804/NuclPhysRev.32.S1.25

为了开展空间环境中低能粒子对航天电子器件作用规律的研究,根据研究项目需要,研制一台1~50 keV的低能质子束装置。该装置具有无需机械调节即可对质子能量、注入面积、注量率等参数进行大范围调节的特点。装置设计紧凑、所占空间小、成本低。介绍了质子束装置的基本构成以及聚焦透镜、速度选择器、扫描器等主要元件的结构特点及优化措施。调试结果表明,装置的性能达到了预期的技术指标,在有效注入面积内可达90%以上的均匀度,并能够长期稳定运行,满足了研究的需要。

关键词: 空间环境 , 质子束 , 均匀度 , 低能粒子

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