作者单位
摘要
中国工程物理研究院应用电子学研究所,四川 绵阳 621900
未来极紫外光刻技术的发展亟需更高功率的光刻光源,能量回收型自由电子激光光源可以实现千瓦量级以上的功率输出,是一种极具潜力的高功率极紫外光刻光源。主要介绍了高功率能量回收型自由电子激光光源的工作原理、发展现状以及所面临的关键技术挑战。
激光光学 极紫外光刻 能量回收型直线加速器 自由电子激光 光阴极注入器 超导加速器 
中国激光
2024, 51(7): 0701007
作者单位
摘要
深圳综合粒子设施研究院,广东 深圳 518107
快校正磁铁电源是光源和加速器中重要的设备。随着光源性能的提升,加速器对快校正磁铁电源的性能也提出了更高要求。为满足快校正磁铁电源性能要求和简化设计过程,开展了快校正磁铁电源控制策略和仿真研究,并提出了PI控制加二阶相位补偿的方法作为快校正磁铁电源的控制策略;利用伯德图设计快校正磁铁电源的相位补偿参数,以提高电源系统相位裕量。该方法不仅保证了电源系统工作在深度负反馈状态,而且简化了相位补偿的参数计算过程。为了验证控制策略的正确性和有效性,提出用压控电压源代替开关器件开展电源性能仿真的方法。仿真结果验证了上述控制策略的可行性和有效性,同时验证了上述仿真方法的有效性和高效性。
快校正磁铁电源 直线加速器 PI控制 相位补偿 电源仿真 power supply for fast corrector linear accelerator PI control phase compensation simulation of power supply 
强激光与粒子束
2024, 36(2): 025015
作者单位
摘要
1 中国工程物理研究院 应用电子学研究所,四川 绵阳 621900
2 哈尔滨工程大学 核科学与技术学院,哈尔滨 150001
3 南华大学 核科学技术学院,湖南 衡阳 421001
4 中玖闪光医疗科技有限公司,四川 绵阳 621000
5 中国工程物理研究院,四川 绵阳 621900
报道了基于常温射频直线加速器建成的10 MeV光子FLASH放疗射线源样机,采用高平均电流电子束轰击高速旋转辐射转化靶,在距离靶点1 m远处的固体水模内,X射线剂量率达到80.5 Gy/s,达到未来临床实验与推广所需剂量率阈值。
FLASH放疗 超高剂量率 医用直线加速器 X射线源 flash radiotherapy ultrahigh dose rate linac X-ray source 
强激光与粒子束
2023, 35(12): 124009
宋文龙 1,2李奉笑 1,2安康 1,2周日峰 1,2,*
作者单位
摘要
1 重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室ICT研究中心,重庆 400044
2 重庆大学工业CT无损检测教育部工程研究中心,重庆 400044
电子直线加速器焦点尺寸是影响高能工业CT空间分辨率等关键技术指标的主要因素之一。IEC 62976-2021和GB/T 20129-2015的“三明治”法(或称叠片法)是现行的无损检测用电子直线加速器焦点测试标准。但在实际操作中,该方法不仅过程繁琐,且在胶片曝光、冲洗、条纹计数等过程中人为因素影响大。此外,理论仿真发现“三明治”测试模块的金属片及塑胶片厚度对测量结果影响的误差超过±12.5%。针对该方法的不足,研究并设计了一套焦点测量方法和装置——狭缝平移扫描法及装置,并进行焦点扫描测试和CT空间分辨率验证等实验。结果表明,所提方法相对于“三明治”法,测量结果客观、准确、重复性好,这对于电子直线加速器的焦点尺寸精确测量和高能工业CT系统性能评估和优化设计具有重要意义。
X射线光学 高能工业CT 电子直线加速器 焦点尺寸 蒙特卡罗方法 
光学学报
2023, 43(23): 2334001
作者单位
摘要
中国科学技术大学 国家同步辐射实验室,合肥 230026
为了高效地对直线加速器输出束流能量进行调节,设计了合肥光源(HLS-II)直线加速器束流能量调节方案。该方案在调试阶段通过能谱分析系统观察束团状态并测量束流能量,储存环注入阶段使用3个束流位置探测器(BPM)对束流能量进行在线测量;使用自动相位扫描程序对速调管输出相位进行扫描,获得各加速段的能量增益公式;定量调节速调管的输出相位和高压,实现直线加速器输出束流能量的快速调节。在线应用结果表明,该方案能快速实现束流能量调节,调节后的束流具有良好品质,束流横向能散小于0.22%,注入速率明显改善。
直线加速器 能谱分析系统 束流位置探测器 自动相位扫描 能量调节 linac energy spectrum analysis system beam position monitor automatic phase scanning energy adjustment 
强激光与粒子束
2023, 35(9): 094002
作者单位
摘要
中国工程物理研究院应用电子学研究所,四川 绵阳 621900
中国工程物理研究院红外太赫兹自由电子激光装置是一台用于材料、光谱、生物、医学等领域前沿研究的多功能用户装置,在实验室现有的太赫兹自由电子激光装置(CTFEL)基础上,拟新增两套2×9-cell超导加速单元和两台波荡器,将电子能量提升至最大50 MeV,输出频率覆盖范围拓展至0.1~125 THz,最大宏脉冲功率大于100 W。同时,采用跑道型束线设计,拟建设一台小型能量回收型直线加速器实验研究平台。本文主要介绍了中国工程物理研究院红外太赫兹自由电子激光装置的总体设计、工作模式以及用户实验站布局。
激光器 自由电子激光 红外太赫兹 超导加速器 波荡器 能量回收型直线加速器 
中国激光
2023, 50(17): 1718001
孟才 1,2曹建社 1,2何大勇 1,2何平 1,2[ ... ]潘卫民 1,2,*
作者单位
摘要
1 中国科学院 高能物理研究所,北京 100049
2 中国科学院大学,北京 100049
高能同步辐射光源(HEPS)是中国第一台第四代高能同步辐射光源,其加速器由直线加速器、增强器、储存环及输运线组成。报道了HEPS直线加速器的初期束流调试重要进展。HEPS直线加速器是一台500 MeV S波段常温直线加速器,由热阴极电子枪、聚束系统、主直线加速器构成。在按时完成设备加工、安装和老练的基础上,于2023年3月9日启动束流调试,当天实现束流全线贯通。3月14日束流能量达到500 MeV,束团电荷量达到2.5 nC。经过测量,直线加速器出口束流能散0.4%,能量稳定度0.06%,水平和垂直几何发射度分别为233 nm和145 nm。目前直线加速器束团电荷量可达到7.0 nC,相关束流调试正在进行。
HEPS直线加速器 高能同步辐射光源 束流调试 束流能量 束团电荷量 HEPS Linac High Energy Photon Source beam commissioning beam energy bunch charge 
强激光与粒子束
2023, 35(5): 054001
作者单位
摘要
北京机械工业自动化研究所有限公司 北京 100120
S波段无损检测用电子直线加速器主要用于压力容器、石化等行业部件的无损检测。由于现场检测需求,开发了X波段电子直线加速器,其特点是灵活、轻便。北京机械工业自动化研究所(北自所)提供辐照电子加速器系统整体解决方案,包括加速器、传送线、生产管理系统、立体库以及厂房。电子帘加速器是北自所新研发的设备,目前包括两种型号,加速电压分别为200 kV、150 kV。离子束表面加工包括离子注入表面改性技术、磁过滤多弧离子镀膜技术与离子束辅助沉积镀膜技术,可在零部件的表层形成耐腐蚀、耐摩擦、防结冰、减少摩擦膜层,主要应用于轴承、空速管等航空领域。
电子直线加速器 无损检测 辐射加工 电子帘加速器 离子束表面处理 Electron linear accelerator Nondestructive testing (NDT) Radiation processing Electrocurtain accelerator Surface treatment with ion beam 
辐射研究与辐射工艺学报
2022, 40(6): 061301
作者单位
摘要
1 中国工程物理研究院 应用电子学研究所,四川 绵阳 621900
2 中国科学院 高能物理研究所,北京 100049
3 中国科学院 福建物质结构研究所,福州 350002
4 中国工程物理研究院 总体工程研究所,四川 绵阳 621900
5 中国工程物理研究院 材料研究所,四川 绵阳 621907
6 湖北三江航天江河化工科技有限公司,湖北 宜昌 444200
7 中国工程物理研究院,四川 绵阳 621900
报道了基于光阴极S波段电子直线加速器建成的9 MeV高能微焦点射线成像系统“精卫”,X射线束横向尺寸小于100 μm,7 h剂量波动低至1.6%。初步开展成像实验结果表明:双丝像质计清晰分辨13D号丝,丝直径0.05 mm,CT测试卡测得空间分辨率优于10 lp/mm,装置同时兼容电子束能量6~18 MeV可调。
高能微焦点X射线源 高能工业CT 直线加速器 光阴极 high-energy micro-focus X-ray source high-energy industrial CT linac photocathode 
强激光与粒子束
2022, 34(12): 124001
作者单位
摘要
1 北京大学 物理学院 重离子物理研究所,北京 100871
2 核物理与核技术国家重点实验室,北京 100871
能量回收技术将使用后的电子束进行能量回收,用于加速后续束团,可大大减少加速器消耗的射频功率和有害辐射。基于能量回收技术的光源除节能环保外,还具有束团短、发射度低的特点,可有效提高光源的峰值亮度和相干性,是一种很有潜力的未来先进光源。介绍能量回收直线加速器技术的基本原理、相关关键物理问题和技术以及能量回收直线加速器发展现状,最后简要介绍几个国际上提出的典型能量回收直线加速器光源方案。
能量回收 束流崩溃效应 强流注入器 强流超导腔 能量回收直线加速器光源 energy recovery beam break-up high-current injector high-current SRF cavity energy recovery linac light source 
强激光与粒子束
2022, 34(10): 104011

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