加速器驅(qū)動次臨界系統(tǒng)（Accelerator Driven Sub-critical System簡稱ADS）是由加速器、散列靶和次臨界反應堆等組成的系統(tǒng),在有效處理核廢料的同時也可以利用核裂變發(fā)電,具有很好的經(jīng)濟性和系統(tǒng)安全性,被國際公認為最有前景的核廢料嬗變技術途徑。中科院近代物理研究所承擔的ADS注入器Ⅱ直線加速器主要由離子源（ECR）、低能束流傳輸線（LEBT）、射頻四極加速器（RFQ）、中能束流傳輸線（MEBT）、超導加速段和高能束流傳輸線（HEBT）等組成,其中超導加速段由兩個HWR010型低溫恒溫器+Taper型低溫恒溫器+Spoke型低溫恒溫器（CM1+CM2+CM3+CM4）共四個低溫恒溫器組成,所加速的質(zhì)子束能量可達25MeV。超導直線低溫恒溫器是一個由超導高頻、超導磁體、束診元件等多種類型的部件組成的復雜系統(tǒng),由于ADS項目直線加速器超導段尺寸空間和低溫系統(tǒng)的限制要求,在為超導元件提供穩(wěn)定可靠的低溫和真空工作環(huán)境的同時,各部件不同接口緊湊型裝配結(jié)構(gòu)的合理設計和低溫恒溫器系統(tǒng)熱負載的有效優(yōu)化是Taper型低溫恒溫器研制的巨大挑戰(zhàn)。本文所研制的ADS Taper型超導... 

【文章來源】：中國科學院大學(中國科學院近代物理研究所)甘肅省

【文章頁數(shù)】：183 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

ADS原理示意圖

所、高能物理研究所、合肥物質(zhì)科學研究院承擔，中科院及國內(nèi)其他相關研究單位參與,如圖 1.2 所示。圖1.2 中國 ADS 發(fā)展路線圖[4]Figure 1.2 The development roadmap of Chinese ADS強流質(zhì)子直線加速器是加速器驅(qū)動嬗變研究裝置的基本組成部分，其作用主要是用來產(chǎn)生強流、大功率質(zhì)子束，通過質(zhì)子束轟擊散裂中子靶產(chǎn)生高通量中子來維持次臨界堆內(nèi)持續(xù)鏈式反應，從而達到嬗變核廢料的目的。中科院近代物理研究所承擔的 ADS 注入器Ⅱ直線加速器主要由離子源（ECR）、低能束流傳輸線（LEBT）、射頻四極加速器（RFQ）、中能束流傳輸線（MEBT）、超導加速段和高能束流傳輸線（HEBT）等組成[5-8]。其中超導加速段隨著項目的進展，先后經(jīng)歷了單腔測試恒溫器（TCM1）、六腔測試恒溫器（TCM6）、HWR 型六腔雙恒溫器（CM1+CM2）、HWR 型六腔雙恒溫器+Taper型低溫恒溫器+Spoke 型低溫恒溫器（CM1+CM2+CM3+CM4）四個階段，所加速的質(zhì)子束能量分別達到了 2.5MeV、5MeV、10MeV 和 25MeV，如圖 1.3 所示。

圖1.3 ADS注入器Ⅱ項目發(fā)展歷程[4]Figure 1.3 Development process of ADS injector Ⅱaper 型低溫恒溫器因其內(nèi)部所安裝的 Taper 型超導腔體而得名，Ta工作頻率 162.5 MHz, 是一種 beta = 0.15 的 HWR 腔型，因其內(nèi)腔又稱為 Taper 型超導腔。Taper 型低溫恒溫器主要包括 4.2 K 冷質(zhì)量er 型超導腔體組件、5 組超導螺線管和 4 組冷 BPM）、懸吊支撐系、冷卻系統(tǒng)、磁屏蔽系統(tǒng)（常溫/低溫）、冷屏系統(tǒng)、真空室以及安，是用于先導專項 ADS 第 4 階段（圖 1.4-圖 1.5）及十二五項目用的一種新型低溫恒溫器，該研制任務是 ADS 研究的關鍵內(nèi)容，S 項目的關鍵技術，該型大型低溫恒溫器為國內(nèi)首次研制，可以將 11 MeV 加速至 18 MeV 左右，詳細數(shù)據(jù)見表 1.1。

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]ADS強流質(zhì)子加速器低β超導HWR腔結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析與調(diào)諧研究[D]. 賀守波.中國科學院研究生院（近代物理研究所） 2014



本文編號：3391915