C-ADS注入器Ⅱ束流损失监测系统研究
发布时间：2021-04-10 16:01
进入21世纪后,很多国家把建造先进质子加速器作为了研究重点，相继提出了一批高能量、高流强的质子加速器计划。欧洲核子中心的大型强子对撞机LHC,是目前世界上能量最高的质子加速器,质子能量达到了7 TeV,质心能量达到14 TeV。另一个方向是强流质子加速器,代表性的有瑞士的PS1回旋加速器和美国的散列中子源SNS,运行功率都超过1 MW。这些加速器都主要应用于核物理研究,其实强流质子加速器还可以应用到别的领域,比如核废料嬗变。ADS就是专门设计用来进行核废料处理的装置,具有很高的功率,中国的C-ADS计划设计流强达到10 mA,运行功率超过10 MW。该项目采用全超导设计,低能质子从2.1 MeV开始利用超导加速器进行加速,直到能量达到1 GeV以上,这种设计被证实容易实现较高流强。束流损失一直是制约质子加速器功率提高的主要因素之一。束流损失会造成较大的危害,首先是对被辐照材料造成损伤,加速器部件会出现故障,其次机器受到辐照会造成感生放射性,影响人工维修。减少束流损失一般有两种途径,一种是通过优化设计达到束流损失最小化,另一种是研制束流损失监测系统（下称束损系统）,通过探测束流损失产生的...
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：111 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图２．７光子作用的三种效应巧能童和巧子巧巧的变化关巧ＩＷ??
域的权重加强了。??结果是在巨共振谱巧加了一个商能中子的拖长段。例如：在Ｅ〇＝１００ＭｅＶ时，??３０?ＭｅＶ?上光子巧放的附加产额总数为巨巧振中子产额的１〇±５％。在图２．１６中，??绝大多数５ＭｅＶＷ上的中子都是由于这个机理产生的。在５ＭｅＶ＜Ｅ？＜Ｅ〇／２?Ｗ上??范围，准ｍ核中子谱的变化近似为：??祀。?（２．１１）??其中ａ随Ｚ缓巧増加，所关也的我们轻核（Ｚ＝３－１６）?０１＝１．７－２．０？中核??（Ｚ＝２６－５０）?ａ＝２．６－２．８这堅值用于薄巧巧致巧射所释放的中子，它随中子能里迅??速下巧反映了其在光子谱和与光子能童有关的ＯＤ中的衰巧。在巧巧情况下’光??谱巧着能量的下巧将会比较陡能童大于或等于臥〇的中子可Ｗ被忽略，因??为这是一个准双体的最后状态，每个核子拥有大约一半的有效能量，而最大的有??效能量总是小于Ｅｏ。??２１??
?从围３．６、３．７可看出，质子射程仅仅为妮厚度的十分之一，我们可Ｗ看看??不同入射角时的情况。图３．８所示为入射角分别为９０。、４５°和２°时入射面的??质子满射情况。随着入射角的减小，质子束漉射角度明显。但是．在祀后面，次??级粒子的分布是否受到入射角的影咱，我们下节进行分析。??Ｔｒａｎｓｖ４?ｒＭ?Ｖｉｅｗ?Ｔｒｗｗｗ?？Ｖｉｅｗ?Ｔｒａｎｓｖｉ?ｒ？ｅ?Ｖｉｅｗ??－－?气ｉｔ?－?＾?衣Ｉ?＾??舞、．－?必??Ｉｍ?０?＞?ｍｍ?Ｉｍｍ?９?ｌａ＊?Ｉ?ｍｍ?９?１ｍ??（ａ）?似?树??西３．８巧子在不同入教角时的我射请况（ａ）为９０’，（ｂ）为４５。（ｃ）为２。??３．２．２福射场分析??由第二章的分析我们知道，质子打觀会产生大量的次级粒子，其中光子和中??子数量会较《，电子较少。原因是因为质子射程很短，电离过程产生的大量电子??同样射程也很短。光子巧中子作用截面要小得多，在巧外面会测到很多中子和光??子。如图３．９、３．１０和３．１１所示
【参考文献】：
期刊论文
[1]直面挑战 追梦核裂变能可持续发展——“未来先进核裂变能——ADS嬗变系统”战略性先导科技专项及进展[J]. 中国科学院"未来先进核裂变能——ADS嬗变系统"战略性先导科技专项研究团队. 中国科学院院刊. 2015(04)
[2]未来先进核裂变能——ADS嬗变系统[J]. 詹文龙,徐瑚珊. 中国科学院院刊. 2012(03)
[3]A real-time beam loss monitoring system for storage ring of SSRF[J]. CAI Jun1,XU Xunjiang1 XIA Xiaobin1 HOU Lei2 ZENG Ming2 WANG Jianhua1 WANG Guanghong1 LIU Xin1 XU Jiaqiang1 1Shanghai Institute of Applied Physics,Chinese Academy of Sciences,Shanghai 201800,China 2Department of Engineering Physics,Tsinghua University,Beijing 100084,China. Nuclear Science and Techniques. 2011(01)
[4]微型数据采集器及其在加速器周围辐射场实时监测中的应用[J]. 李珏忻,李裕熊,许炳,吴璨,曾鸣. 中国物理C. 2008(S1)
[5]BEPCⅡ束流损失探测系统及其初步应用[J]. 赵晓岩,曹建社,汪林,岳军会,叶强,随艳峰,赵颖,麻惠州,赵静霞,张国庆,赵政,张磊. 中国物理C. 2008(S1)
[6]新型储存环束流损失监测系统[J]. 李裕熊,李珏忻,李为民,崔永刚. 中国科学技术大学学报. 2007(Z1)
[7]金刚石膜探测器研制[J]. 欧阳晓平,王兰,范如玉,张忠兵,王伟,吕反修,唐伟忠,陈广超. 物理学报. 2006(05)
[8]合肥国家同步辐射实验室电子储存环束流损失监测系统中的几个物理问题[J]. 崔永刚,邵贝贝,李珏忻,李为民,李裕熊. 核技术. 2002(02)
[9]微波源脉冲X射线的产生和检测[J]. 鲁人. 电子管技术. 1977(04)
博士论文
[1]ADS强流质子加速器低β超导HWR腔结构稳定性分析与调谐研究[D]. 贺守波.中国科学院研究生院（近代物理研究所） 2014
硕士论文
[1]强流质子加速器低能段束流损失探测研究[D]. 左伟.中国科学院研究生院（近代物理研究所） 2015
本文编号：3129927
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：111 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图２．７光子作用的三种效应巧能童和巧子巧巧的变化关巧ＩＷ??
域的权重加强了。??结果是在巨共振谱巧加了一个商能中子的拖长段。例如：在Ｅ〇＝１００ＭｅＶ时，??３０?ＭｅＶ?上光子巧放的附加产额总数为巨巧振中子产额的１〇±５％。在图２．１６中，??绝大多数５ＭｅＶＷ上的中子都是由于这个机理产生的。在５ＭｅＶ＜Ｅ？＜Ｅ〇／２?Ｗ上??范围，准ｍ核中子谱的变化近似为：??祀。?（２．１１）??其中ａ随Ｚ缓巧増加，所关也的我们轻核（Ｚ＝３－１６）?０１＝１．７－２．０？中核??（Ｚ＝２６－５０）?ａ＝２．６－２．８这堅值用于薄巧巧致巧射所释放的中子，它随中子能里迅??速下巧反映了其在光子谱和与光子能童有关的ＯＤ中的衰巧。在巧巧情况下’光??谱巧着能量的下巧将会比较陡能童大于或等于臥〇的中子可Ｗ被忽略，因??为这是一个准双体的最后状态，每个核子拥有大约一半的有效能量，而最大的有??效能量总是小于Ｅｏ。??２１??
?从围３．６、３．７可看出，质子射程仅仅为妮厚度的十分之一，我们可Ｗ看看??不同入射角时的情况。图３．８所示为入射角分别为９０。、４５°和２°时入射面的??质子满射情况。随着入射角的减小，质子束漉射角度明显。但是．在祀后面，次??级粒子的分布是否受到入射角的影咱，我们下节进行分析。??Ｔｒａｎｓｖ４?ｒＭ?Ｖｉｅｗ?Ｔｒｗｗｗ?？Ｖｉｅｗ?Ｔｒａｎｓｖｉ?ｒ？ｅ?Ｖｉｅｗ??－－?气ｉｔ?－?＾?衣Ｉ?＾??舞、．－?必??Ｉｍ?０?＞?ｍｍ?Ｉｍｍ?９?ｌａ＊?Ｉ?ｍｍ?９?１ｍ??（ａ）?似?树??西３．８巧子在不同入教角时的我射请况（ａ）为９０’，（ｂ）为４５。（ｃ）为２。??３．２．２福射场分析??由第二章的分析我们知道，质子打觀会产生大量的次级粒子，其中光子和中??子数量会较《，电子较少。原因是因为质子射程很短，电离过程产生的大量电子??同样射程也很短。光子巧中子作用截面要小得多，在巧外面会测到很多中子和光??子。如图３．９、３．１０和３．１１所示
【参考文献】：
期刊论文
[1]直面挑战 追梦核裂变能可持续发展——“未来先进核裂变能——ADS嬗变系统”战略性先导科技专项及进展[J]. 中国科学院"未来先进核裂变能——ADS嬗变系统"战略性先导科技专项研究团队. 中国科学院院刊. 2015(04)
[2]未来先进核裂变能——ADS嬗变系统[J]. 詹文龙,徐瑚珊. 中国科学院院刊. 2012(03)
[3]A real-time beam loss monitoring system for storage ring of SSRF[J]. CAI Jun1,XU Xunjiang1 XIA Xiaobin1 HOU Lei2 ZENG Ming2 WANG Jianhua1 WANG Guanghong1 LIU Xin1 XU Jiaqiang1 1Shanghai Institute of Applied Physics,Chinese Academy of Sciences,Shanghai 201800,China 2Department of Engineering Physics,Tsinghua University,Beijing 100084,China. Nuclear Science and Techniques. 2011(01)
[4]微型数据采集器及其在加速器周围辐射场实时监测中的应用[J]. 李珏忻,李裕熊,许炳,吴璨,曾鸣. 中国物理C. 2008(S1)
[5]BEPCⅡ束流损失探测系统及其初步应用[J]. 赵晓岩,曹建社,汪林,岳军会,叶强,随艳峰,赵颖,麻惠州,赵静霞,张国庆,赵政,张磊. 中国物理C. 2008(S1)
[6]新型储存环束流损失监测系统[J]. 李裕熊,李珏忻,李为民,崔永刚. 中国科学技术大学学报. 2007(Z1)
[7]金刚石膜探测器研制[J]. 欧阳晓平,王兰,范如玉,张忠兵,王伟,吕反修,唐伟忠,陈广超. 物理学报. 2006(05)
[8]合肥国家同步辐射实验室电子储存环束流损失监测系统中的几个物理问题[J]. 崔永刚,邵贝贝,李珏忻,李为民,李裕熊. 核技术. 2002(02)
[9]微波源脉冲X射线的产生和检测[J]. 鲁人. 电子管技术. 1977(04)
博士论文
[1]ADS强流质子加速器低β超导HWR腔结构稳定性分析与调谐研究[D]. 贺守波.中国科学院研究生院（近代物理研究所） 2014
硕士论文
[1]强流质子加速器低能段束流损失探测研究[D]. 左伟.中国科学院研究生院（近代物理研究所） 2015
本文编号：3129927
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