C-ADS注入器Ⅱ束流損失監(jiān)測系統(tǒng)研究
發(fā)布時間:2021-04-10 16:01
進入21世紀后,很多國家把建造先進質子加速器作為了研究重點,相繼提出了一批高能量、高流強的質子加速器計劃。歐洲核子中心的大型強子對撞機LHC,是目前世界上能量最高的質子加速器,質子能量達到了7 TeV,質心能量達到14 TeV。另一個方向是強流質子加速器,代表性的有瑞士的PS1回旋加速器和美國的散列中子源SNS,運行功率都超過1 MW。這些加速器都主要應用于核物理研究,其實強流質子加速器還可以應用到別的領域,比如核廢料嬗變。ADS就是專門設計用來進行核廢料處理的裝置,具有很高的功率,中國的C-ADS計劃設計流強達到10 mA,運行功率超過10 MW。該項目采用全超導設計,低能質子從2.1 MeV開始利用超導加速器進行加速,直到能量達到1 GeV以上,這種設計被證實容易實現較高流強。束流損失一直是制約質子加速器功率提高的主要因素之一。束流損失會造成較大的危害,首先是對被輻照材料造成損傷,加速器部件會出現故障,其次機器受到輻照會造成感生放射性,影響人工維修。減少束流損失一般有兩種途徑,一種是通過優(yōu)化設計達到束流損失最小化,另一種是研制束流損失監(jiān)測系統(tǒng)(下稱束損系統(tǒng)),通過探測束流損失產生的...
【文章來源】:中國科學技術大學安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數】:111 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
圖2.7光子作用的三種效應巧能童和巧子巧巧的變化關巧IW??
域的權重加強了。??結果是在巨共振譜巧加了一個商能中子的拖長段。例如:在E〇=100MeV時,??30?MeV?上光子巧放的附加產額總數為巨巧振中子產額的1〇±5%。在圖2.16中,??絕大多數5MeVW上的中子都是由于這個機理產生的。在5MeV<E?<E〇/2?W上??范圍,準m核中子譜的變化近似為:??祀。?(2.11)??其中a隨Z緩巧増加,所關也的我們輕核(Z=3-16)?01=1.7-2.0?中核??(Z=26-50)?a=2.6-2.8這堅值用于薄巧巧致巧射所釋放的中子,它隨中子能里迅??速下巧反映了其在光子譜和與光子能童有關的OD中的衰巧。在巧巧情況下’光??譜巧著能量的下巧將會比較陡能童大于或等于臥〇的中子可W被忽略,因??為這是一個準雙體的最后狀態(tài),每個核子擁有大約一半的有效能量,而最大的有??效能量總是小于Eo。??21??
?從圍3.6、3.7可看出,質子射程僅僅為妮厚度的十分之一,我們可W看看??不同入射角時的情況。圖3.8所示為入射角分別為90。、45°和2°時入射面的??質子滿射情況。隨著入射角的減小,質子束漉射角度明顯。但是.在祀后面,次??級粒子的分布是否受到入射角的影咱,我們下節(jié)進行分析。??Transv4?rM?View?Trwww??View?Transvi?r?e?View??--?氣it?-?^?衣I?^??舞、.-?必??Im?0?>?mm?Imm?9?la*?I?mm?9?1m??(a)?似?樹??西3.8巧子在不同入教角時的我射請況(a)為90’,(b)為45。(c)為2。??3.2.2福射場分析??由第二章的分析我們知道,質子打觀會產生大量的次級粒子,其中光子和中??子數量會較《,電子較少。原因是因為質子射程很短,電離過程產生的大量電子??同樣射程也很短。光子巧中子作用截面要小得多,在巧外面會測到很多中子和光??子。如圖3.9、3.10和3.11所示
【參考文獻】:
期刊論文
[1]直面挑戰(zhàn) 追夢核裂變能可持續(xù)發(fā)展——“未來先進核裂變能——ADS嬗變系統(tǒng)”戰(zhàn)略性先導科技專項及進展[J]. 中國科學院"未來先進核裂變能——ADS嬗變系統(tǒng)"戰(zhàn)略性先導科技專項研究團隊. 中國科學院院刊. 2015(04)
[2]未來先進核裂變能——ADS嬗變系統(tǒng)[J]. 詹文龍,徐瑚珊. 中國科學院院刊. 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]微型數據采集器及其在加速器周圍輻射場實時監(jiān)測中的應用[J]. 李玨忻,李裕熊,許炳,吳璨,曾鳴. 中國物理C. 2008(S1)
[5]BEPCⅡ束流損失探測系統(tǒng)及其初步應用[J]. 趙曉巖,曹建社,汪林,岳軍會,葉強,隨艷峰,趙穎,麻惠州,趙靜霞,張國慶,趙政,張磊. 中國物理C. 2008(S1)
[6]新型儲存環(huán)束流損失監(jiān)測系統(tǒng)[J]. 李裕熊,李玨忻,李為民,崔永剛. 中國科學技術大學學報. 2007(Z1)
[7]金剛石膜探測器研制[J]. 歐陽曉平,王蘭,范如玉,張忠兵,王偉,呂反修,唐偉忠,陳廣超. 物理學報. 2006(05)
[8]合肥國家同步輻射實驗室電子儲存環(huán)束流損失監(jiān)測系統(tǒng)中的幾個物理問題[J]. 崔永剛,邵貝貝,李玨忻,李為民,李裕熊. 核技術. 2002(02)
[9]微波源脈沖X射線的產生和檢測[J]. 魯人. 電子管技術. 1977(04)
博士論文
[1]ADS強流質子加速器低β超導HWR腔結構穩(wěn)定性分析與調諧研究[D]. 賀守波.中國科學院研究生院(近代物理研究所) 2014
碩士論文
[1]強流質子加速器低能段束流損失探測研究[D]. 左偉.中國科學院研究生院(近代物理研究所) 2015
本文編號:3129927
【文章來源】:中國科學技術大學安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數】:111 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
圖2.7光子作用的三種效應巧能童和巧子巧巧的變化關巧IW??
域的權重加強了。??結果是在巨共振譜巧加了一個商能中子的拖長段。例如:在E〇=100MeV時,??30?MeV?上光子巧放的附加產額總數為巨巧振中子產額的1〇±5%。在圖2.16中,??絕大多數5MeVW上的中子都是由于這個機理產生的。在5MeV<E?<E〇/2?W上??范圍,準m核中子譜的變化近似為:??祀。?(2.11)??其中a隨Z緩巧増加,所關也的我們輕核(Z=3-16)?01=1.7-2.0?中核??(Z=26-50)?a=2.6-2.8這堅值用于薄巧巧致巧射所釋放的中子,它隨中子能里迅??速下巧反映了其在光子譜和與光子能童有關的OD中的衰巧。在巧巧情況下’光??譜巧著能量的下巧將會比較陡能童大于或等于臥〇的中子可W被忽略,因??為這是一個準雙體的最后狀態(tài),每個核子擁有大約一半的有效能量,而最大的有??效能量總是小于Eo。??21??
?從圍3.6、3.7可看出,質子射程僅僅為妮厚度的十分之一,我們可W看看??不同入射角時的情況。圖3.8所示為入射角分別為90。、45°和2°時入射面的??質子滿射情況。隨著入射角的減小,質子束漉射角度明顯。但是.在祀后面,次??級粒子的分布是否受到入射角的影咱,我們下節(jié)進行分析。??Transv4?rM?View?Trwww??View?Transvi?r?e?View??--?氣it?-?^?衣I?^??舞、.-?必??Im?0?>?mm?Imm?9?la*?I?mm?9?1m??(a)?似?樹??西3.8巧子在不同入教角時的我射請況(a)為90’,(b)為45。(c)為2。??3.2.2福射場分析??由第二章的分析我們知道,質子打觀會產生大量的次級粒子,其中光子和中??子數量會較《,電子較少。原因是因為質子射程很短,電離過程產生的大量電子??同樣射程也很短。光子巧中子作用截面要小得多,在巧外面會測到很多中子和光??子。如圖3.9、3.10和3.11所示
【參考文獻】:
期刊論文
[1]直面挑戰(zhàn) 追夢核裂變能可持續(xù)發(fā)展——“未來先進核裂變能——ADS嬗變系統(tǒng)”戰(zhàn)略性先導科技專項及進展[J]. 中國科學院"未來先進核裂變能——ADS嬗變系統(tǒng)"戰(zhàn)略性先導科技專項研究團隊. 中國科學院院刊. 2015(04)
[2]未來先進核裂變能——ADS嬗變系統(tǒng)[J]. 詹文龍,徐瑚珊. 中國科學院院刊. 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]微型數據采集器及其在加速器周圍輻射場實時監(jiān)測中的應用[J]. 李玨忻,李裕熊,許炳,吳璨,曾鳴. 中國物理C. 2008(S1)
[5]BEPCⅡ束流損失探測系統(tǒng)及其初步應用[J]. 趙曉巖,曹建社,汪林,岳軍會,葉強,隨艷峰,趙穎,麻惠州,趙靜霞,張國慶,趙政,張磊. 中國物理C. 2008(S1)
[6]新型儲存環(huán)束流損失監(jiān)測系統(tǒng)[J]. 李裕熊,李玨忻,李為民,崔永剛. 中國科學技術大學學報. 2007(Z1)
[7]金剛石膜探測器研制[J]. 歐陽曉平,王蘭,范如玉,張忠兵,王偉,呂反修,唐偉忠,陳廣超. 物理學報. 2006(05)
[8]合肥國家同步輻射實驗室電子儲存環(huán)束流損失監(jiān)測系統(tǒng)中的幾個物理問題[J]. 崔永剛,邵貝貝,李玨忻,李為民,李裕熊. 核技術. 2002(02)
[9]微波源脈沖X射線的產生和檢測[J]. 魯人. 電子管技術. 1977(04)
博士論文
[1]ADS強流質子加速器低β超導HWR腔結構穩(wěn)定性分析與調諧研究[D]. 賀守波.中國科學院研究生院(近代物理研究所) 2014
碩士論文
[1]強流質子加速器低能段束流損失探測研究[D]. 左偉.中國科學院研究生院(近代物理研究所) 2015
本文編號:3129927
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