中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621900
神龙二号注入器是一台感应叠加型强流脉冲电子束源，采用热阴极工作模式，为神龙二号加速器提供间隔可调的三脉冲电子束。该注入器的束流调试采取PIC模拟和实验调试交互验证、互相促进的方式，先是通过束斑测量确定引导线圈磁场的加载范围，然后通过PIC方法逐级梳理阳极段束线各线圈的磁场配置，再通过束斑测量加以确认。通过这种束流调试方法，获得了保持束流脉冲平顶完整通过的三种磁场配置，以适应下游加速段束流传输的不同要求。讨论了影响束流调试效果的因素，认为提升神龙二号注入器性能的关键是进一步改进大面积热阴极发射的均匀性。
注入器 热阴极 束流调试 PIC模拟 injector thermal cathode beam tuning PIC simulation 强激光与粒子束
2018, 30(7): 075102
中国工程物理研究院 流体物理研究所, 脉冲功率科学与技术重点实验室, 四川 绵阳 621900
针对直线感应电子加速器中的束流特点，设计了一种在线式电子束能量测量方法。该方法使用分析磁铁和束位置探测器对电子束团切片平均能量进行测量，避免了束团取样带来的误差及测量过程对束流的影响，可以实现电子能量的在线测量。使用该方法对某强流直线感应电子加速器的电子束团能量进行了测量，获得了电子束团切片平均能量随时间变化的曲线，能量测量不确定度为0.177 MeV，能散度测量不确定度为0.39%。
直线感应电子加速器 束团切片平均能量 分析磁铁 束位置探测器 linear induction electron accelerator slice average energy magnetic analyzer beam position monitor 强激光与粒子束
2016, 28(5): 055104
中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621900
对直线感应加速器加速电压的同步性对束流能散度的影响进行了分析，结果表明: 考虑束流负载效应后，束流的不同部分将得到不同的能量增益，前后沿部分相对于平顶部分得到更多的能量增益，从而在一定程度上增加整个束流的能散度，限制了加速器光源尺寸的进一步减小。因此，提出利用调节加速电压异步的方法来调节束流不同部分得到的能量增益，从而在一定程度上降低整个束流脉宽期间的能散度。初步的试验结果也证明，加速电压的异步调节可以明显改变束流整体的的能散度。
直线感应加速器 加速电压 同步 异步 束流能散度 linear induction accelerator accelerating voltage synchronization asynchronization beam-energy-spread 强激光与粒子束
2016, 28(4): 045104
中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621900
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。
直线感应加速器 三脉冲 猝发 脉冲功率 束流 linear induction accelerator three pulses burst pulse power beams 强激光与粒子束
2016, 28(1): 010201
中国工程物理研究院 流体物理研究所, 脉冲功率科学与技术重点实验室, 四川 绵阳 621900
通过研究法国实验客体(FTO)的闪光照相过程,设计了静态照相过程中采用的准直措施,除传统的一二级准直体外,还通过添加三级准直体来进一步控制入射到客体边缘部分的X射线,从而降低散射的影响。蒙特卡罗方法模拟结果表明,采用三级准直技术可以有效地控制散射的影响,图像接收平面各边界的直散比有了明显的提升。
高能闪光照相 法国实验客体 准直技术 蒙特卡罗模拟 三级准直 high-energy flash X-ray radiography French Test Object collimation technology Monte Carlo method 3-grade collimating system 强激光与粒子束
2014, 26(4): 044002
中国工程物理研究院 流体物理研究所， 四川 绵阳 621900
利用加速器原有的束流传输及检测系统，在单脉冲直线感应加速器上分别对双边馈入和单边馈入情况下强流束的传输情况进行了实验测量。实验结果表明：在改变加速脉冲的馈入方式后，传输过程中电子束在加速段的束心位置发生了明显改变，将对加速器的束流输运产生非常不利的影响。通过对实验数据的比较和分析，提出了传输线延时产生双脉冲可能采用的脉冲馈入方案。
脉冲馈入方式 束流传输 直线感应加速器 传输线延时 pulse feed-in mode beam transport linear induction accelerator cable delay
中国工程物理研究院 流体物理研究所,四川 绵阳 621900
在高能闪光照相技术中,提高图像接收平面上直穿与散射的比值有利于有效信息的提取。利用蒙特卡罗方法对法国实验客体的照相过程进行模拟,得到图像接收区域直穿分量与散射分量的能谱分布,依据其分布的特点提出了利用能谱优化来提高接收区域直散比的方法,指出添加衰减屏可以达到能谱优化的效果。依据线吸收系数的变化趋势以及实际加工的难度选择钽作为优化能谱的材料,并根据最小照射量的限制得到了最大的衰减屏厚度。最后通过蒙特卡罗模拟,指出添加9 mm的衰减屏能够对照相结果的优化程度最好,照射量满足要求,而直散比上升到原来的3倍左右。
高能闪光照相 能谱优化 法国实验客体 蒙特卡罗方法 high-energy flash X-ray radiography spectrum optimization French test object Monte-Carlo method
