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2022年12月31日，中国原子能科学研究院多粒子可变能量回旋加速器外靶顺利出束，圆满完成年度里程碑考核节点，为后续项目验收及加速器稳定运行奠定重要基础。加速器建成后可开展核物理基础、材料辐照考验筛选、单粒子效应等研究工作，可极大提升科研平台能力。
靶表面粗糙度对低能电子致厚Ni靶特征X射线产额的影响研究
表面粗糙度 蒙特卡罗 特征X射线产额
2022/3/16
采用蒙特卡罗（MonteCarlo，MC）法对低能电子入射厚Ni靶时靶表面粗糙度对特征X射线产额的影响进行了模拟分析，结果表明：随着表面粗糙度的增大，其特征X射线产额逐步减小。采用扫描电镜装置测量得到了9~29keV的电子束碰撞光滑厚Ni靶所致的K壳层特征X射线产额，通过与最新的扭曲波玻恩近似（DistortedWaveBornApproximation，DWBA）理论计算值对比表明，Kα特征X射...
1.3GHz超导加速模组振动响应有限元分析及测试
超导加速模组 有限元分析 随机振动响应 振动监测
2022/3/15
利用SOLIDEDGE软件对上海硬X射线自由电子激光装置项目中1.3GHz超导加速模组进行模型简化，并通过ANSYSWorkbench对简化后的模型进行模态及随机响应分析，得到了模组在不同螺杆伸出长度悬吊状态下的振型、模组腔结构在1~100Hz频段内横向均方根位移以及模组腔相对于吊顶的振动放大系数。仿真结果表明：悬吊结构螺杆伸长8cm对振动基本无影响，与实验大厅内的振动实测结果一致，验证了有限元模...
随钻方位伽马测井方位灵敏特性研究
方位伽马测井 方位灵敏度 地质导向 蒙特卡罗模拟
2022/3/31
随钻方位伽马在井周多扇区的响应并不能反映地层实际的放射性强度分布。为了得到仪器周围各扇区对探测器的实际贡献，本文首先通过数值模拟证明井周地层对测量结果存在影响，其次设计了一种可用于方位灵敏度刻度的实验装置，并结合实验数据得到了方位灵敏度的计算方法。结果表明：方位伽马测井可以一定程度上反映地层放射性强度分布的高低，但是计算出来的方位灵敏因子能够更加正确地反映井周16个方位扇区地层对探测器的贡献量，且...
质子治疗机房中次级中子反射分布的模拟研究
质子加速器 中子防护 蒙特卡罗
2022/3/31
100~250MeV的质子治疗机房的复杂次级辐射中，中子是屏蔽设计的重点。目前多采用混凝土内嵌入铁板以降低中子透射，但这样会造成显著的中子反射（即朝向患者方向）。使用蒙特卡罗方法探究245MeV质子治疗机房中铁板的不同嵌入深度对次级中子反射分布的影响，并使用ICRP（InternationalCommissiononRadiologicalProtection）116号报告给出的中子外照射剂量转换...
上海高重复频率硬X射线自由电子激光装置的超导射频（RadioFrequency，RF）腔需要高精度射频低电平（LowLevelRadioFrequency，LLRF）系统，以稳定腔场的幅度和相位。但是，由于1.3GHz连续波超导射频腔的高负载品质因数，腔体在电磁频域中的带宽较小。在加速器老练或重启过程中，超导腔相对较小的失谐就会有较大的反射电压，触发联锁保护系统，导致腔体难以馈入功率。为此将自激励...
162.5MHzRFQ加速器的单束团选择
单束团 束流斩波器 传输效率 射频四极场加速器
2022/3/22
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-FrequencyQuadrupole，RFQ）加速器采用的频率是162.5MHz，对应单束团脉宽6.15ns。加载常规常电压的斩波器下降沿接近20ns，无法做到6.15ns的稳定无场区域，因此采用在斩波器的偏转板上加载正...
费米斩波器是中子非弹性散射谱仪上对中子束流进行单色化的关键设备，其性能影响谱仪的分辨率和计数率。费米斩波器的核心部件是由中子吸收材料和透明材料层叠而成的中子狭缝包，通过狭缝包的高速旋转选出多个单一波长的脉冲中子。中国散裂中子源（ChinaSpallationNeutronSource，CSNS）正在研制费米斩波器样机，基于样机研制要求设计了三种典型的狭缝包，通过使用McStas软件，模拟验证了设计...
三维平差相比二维加一维平差具有更为严密的理论基础，但是将无约束的三维平差用于加速器准直控制网观测数据处理会出现严重的误差累积现象，致使平差结果严重扭曲变形。首先，从加速器控制网的布设方式、测量方式对三维平差数学模型进行分析，从理论上阐述了误差累积的来源和传播方式；然后，通过分析跟踪仪三维坐标测量模型、测点误差模型和模拟测量实验对跟踪仪测点精度特性、测网定位、定向精度特点和单站测量误差传播特点进行研...
针对传统γ能谱解析存在时间长、步骤多、精度低等缺点，在定性分析的基础上提出了一种改进型灰狼算法的γ能谱解析方法。采用基于倒S型曲线的收敛因子，保持算法全局搜索与局部搜索之间的平衡，解决了灰狼算法易陷入局部最优的问题；引入逐维更新策略，提高了寻优的精度和效率。对土壤标准源和马林杯标准源进行测量实验，结果证明：改进后的灰狼算法对多核素混合γ能谱解析效果较好，解析速度相较原始灰狼算法提升了近59%，土壤...
重离子治癌点扫描动态电流实时反馈系统设计
点扫描 SoC 光纤传输 PCIE
2022/3/24
重离子治癌中的点扫描治疗是一种精确的放疗方法，点扫描治疗的过程就是扫描电源快速实时改变电流的过程。点扫描束流位置控制的精度取决于扫描电源的重复性和模型参数的稳定性，但点扫描中位置电流的变化快、幅值小，且容易被噪声淹没，使得治疗终端远程精确获取这种扫描动态电流存在一定的难度。为快速分析和优化点扫描位置电流的精度和重复性，基于Xilinx公司的新一代可扩展处理系统Zynq-7000SoCx平台，结合高...
虚拟单点源构建医用直线加速器束流模型的探讨
医用直线加速器 束流模型 点源
2022/3/24
给出一种医用直线加速器X射线束流的虚拟单点源模型，并通过对实际测量的剂量分布进行拟合建模，探讨了模型的可用性。模型将X射线的束流分为原射线和散射线，原射线建模为各向异性点源，散射线建模为强度与射野相关的点源，而模型的参数通过对实测水体模中的吸收剂量分布进行拟合得到。结果显示：对于VarianTrilogy6MV直线加速器，模型给出的剂量分布与实测的剂量分布很好地符合，总散射因子（SCP）的测量值与...
微型X射线管金刚石光学窗口性能的模拟研究
X射线管 蒙特卡罗方法 金刚石 光学窗口
2022/3/24
以侧窗式微型X射线管为例，采用蒙特卡罗（MonteCarlo）方法，对金刚石光学窗口的最优厚度进行了模拟研究。以管压为50kV、管电流为1.0mA的X射线管工况为例的模拟结果表明：增加金刚石窗口厚度，可使银靶的Kα特征X射线有效透射比和峰总比不断提高；在最优厚度为2.0mm的条件下，高能X射线有效透射比为154.5%，K系特征X射线的透射比为74.5%，峰总比为27.9%。与铍光学窗口相比，在保证...
基于中能段电子束离子阱的杂质光谱研究平台的概念设计
电子束离子阱 高电荷态离子 低温超导
2022/3/28
提出了一种基于传导冷却的紧凑型中能段电子束离子阱杂质光谱研究平台的系统设计方案，用于未来聚变堆上金属杂质原子光谱研究。系统设计主要包括磁场计算、内电极设计、光谱仪设计及其他辅助系统设计。通过使用COMSOL仿真软件对磁场和电子束进行了辅助设计，仿真结果显示，合适的设计参数可以使电子束离子阱（ElectronBeamIonTrap，EBIT）漂移管中心得到1.0T的均匀磁场强度，电子束可以在漂移管中...