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神龙二号加速器及其关键技术

Dragon-Ⅱ accelerator and its key technology

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摘要

神龙二号加速器是一台以MHz猝发率猝发工作的三脉冲直线感应电子加速器。该加速器输出的三脉冲电子束, 相邻两脉冲间最小时间间隔300 ns, 而且可调, 每个脉冲电子束的电子能量18~20 MeV、束流强度大于等于2 kA。当电子束与轫致辐射转换靶相互作用时, 可产生三个强X光脉冲, X光斑点尺寸小于等于2 mm(FWHM), 距靶1 m处照射量大于等于7.74×10-2 C/kg (300 R)。该加速器涉及的主要关键技术包括三脉冲功率源设计、三脉冲强流高品质电子束源的产生、加速场建造、束流传输线设计、轫致辐射转换靶设计、测量与诊断技术等。

Abstract

Dragon-Ⅱ accelerator can provide three pulse electron beams under MHz repetition rate what the performance of each pulse electron beam is 18-20 MeV, 2.1 kA, 60 ns pulse length. Three pulses with adjustable spacing(300 ns minimum spacing) are delivered to the bremsstrahlung targets, generating three 1.7 mm(FWHM) spot size X-ray pulses with a dose of 7.74×10-2 C/kg (300 R) at 1 m. The key technology is analyzed in the accelerator development and the design requirements.

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补充资料

中图分类号:TL53

DOI:10.11884/hplpb201628.010201

所属栏目:综 述

基金项目:国家专项工程

收稿日期:2015-11-17

修改稿日期:2015-12-10

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石金水:中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621900
邓建军:中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621900
章林文:中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621900
李劲:中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621900
夏连胜:中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621900
陈思富:中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621900
代志勇:中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621900
李勤:中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621900
李洪:中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621900
赖青贵:中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621900
禹海军:中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621900
江孝国:中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621900
杨安民:中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621900
黄子平:中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621900
李远:中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621900
张篁:中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621900
李欣:中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621900
蒋薇:中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621900
秦玲:中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621900
刘小平:中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621900
谌怡:中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621900
廖树清:中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621900
谢宇彤:中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621900
陈德彪:中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621900
何佳龙:中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621900
章文卫:中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621900
朱隽:中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621900
丁亨松:中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621900
戴光森:中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621900
王远:中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621900
王毅:中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621900
马冰:中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621900
王敏鸿:中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621900

联系人作者:石金水(sjs8235@163.com)

备注:石金水(1964—), 男, 研究员, 长期从事加速器研制和闪光照相工作;

【1】Burns M J, Carlsten B E, Kwan T J T, et al. DARHT accelerators update and plans for initial operation[C]//Proceedings of the 1999 Particle Accelerator Conference. 1999:617-621.

【2】Cavailler C. AIRIX: A new tool for flash radiography in detonics[C]//24th International Congress on High-Speed Photography and Photonics & Exhibition. 2000.

【3】丁伯南, 邓建军, 王华岑, 等. “神龙一号”直线感应电子加速器[J]. 高能物理与核物理, 2005, 29(6): 604-610.(Ding Bonan, Deng Jianjun, Wang Huacen, et al. Dragon-Ⅰ linear induction electron accelerator. High Energy Physics and Nuclear Physics, 2005, 29(6): 604-610).

【4】Westenskow G, Caporaso G, Chen Y, et al. Double pulse experiment with a velvet cathode on the ATA injector[C]//Proceedings of the 1995 Particle Accelerator Conference. 1995:1027-1029.

引用该论文

Shi Jinshui,Deng Jianjun,Zhang Linwen,Li Jin,Xia Liansheng,Chen Sifu,Dai Zhiyong,Li Qin,Li Hong,Lai Qinggui,Yu Haijun,Jiang Xiaoguo,Yang Anmin,Huang Ziping,Li Yuan,Zhang Huang,Li Xin,Jiang Wei,Qin Ling,Liu Xiaoping,Shen Yi,Liao Shuqing,Xie Yutong,Chen Debiao,He Jialong,Zhang Wenwei,Zhu Jun,Ding Hengsong,Dai Guangshen,Wang Yuan,Wang Yi,Ma Bin,Wang Minhong. Dragon-Ⅱ accelerator and its key technology[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2016, 28(1): 010201

石金水,邓建军,章林文,李劲,夏连胜,陈思富,代志勇,李勤,李洪,赖青贵,禹海军,江孝国,杨安民,黄子平,李远,张篁,李欣,蒋薇,秦玲,刘小平,谌怡,廖树清,谢宇彤,陈德彪,何佳龙,章文卫,朱隽,丁亨松,戴光森,王远,王毅,马冰,王敏鸿. 神龙二号加速器及其关键技术[J]. 强激光与粒子束, 2016, 28(1): 010201

被引情况

【1】丛培天. 中国脉冲功率科技进展简述. 强激光与粒子束, 2020, 32(2): 25002-25002

【2】何辉,禹海军,王毅,戴文华. 4 MeV闪光X光机轫致辐射靶设计. 强激光与粒子束, 2019, 31(12): 125102-125102

【3】郭帆,蒋薇,杨兴林,章林文. 基于EPICS的慢速设备异步控制应用研究. 强激光与粒子束, 2017, 29(7): 75102--1

【4】江孝国,杨兴林,蒋薇,廖树清,臧宗旸,刘云龙,龙全红,李佳元. 基于悬丝法的螺线管磁轴测量信号处理技术. 强激光与粒子束, 2020, 32(4): 45103-45103

【5】夏连胜,陈思富,石金水. 绝缘环打火研究. 强激光与粒子束, 2020, 32(4): 45104-45104

【6】王远,江孝国,陈思富,石金水,李劲,杨国君. 光学渡越辐射理论及其在直线感应加速器脉冲电子束诊断中的应用. 强激光与粒子束, 2020, 32(5): 54003-54003

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