1 中国科学院 高能物理研究所 加速器中心，北京 100049
2 中国科学院大学 核科学与技术学院，北京 100049
高能同步辐射光源（HEPS）是国内首台第四代同步辐射光源，包括一个储存环、一个增强器以及一个直线加速器。作为典型的低发射度储存环（LER），其动力学孔径远小于物理孔径，对此选择了一种新颖的在轴置换注入方案。其中，增强器负责实现束流从500 MeV到6 GeV的升能。为了降低增强器引出冲击磁铁的冲击强度，在引出环节之前使用4台凸轨磁铁来辅助冲击磁铁完成这一动作。凸轨磁铁磁场波形要求底宽小于1 ms的半正弦波。根据仿真以及测试结果，采用绝缘栅双极型晶体管（IGBT）串联快恢复二极管的经典LC谐振电路拓扑。此外，设计了能量回收支路，来降低电容在充电过程中功率损耗以及对输出脉冲电流波形的影响。目前，已完成脉冲电源样机的研制与测试，各项结果表明，该脉冲电源能够满足高能光源增强器高能引出系统的各项要求。
高能同步辐射光源 注入引出 脉冲电源 LC谐振 能量回收 HEPS injection and extraction pulser LC resonance energy recovery 强激光与粒子束
2024, 36(2): 025014
1 中国科学院大学 核科学与技术学院, 北京 100049
2 中国科学院 高能物理研究所 加速器中心, 北京 100049
高能同步辐射光源(HEPS)是我国计划建造的下一代基于储存环的高亮度光源, 束流自然发射度已经接近衍射极限。作为典型的低发射度储存环(LER), HEPS的动力学孔径远小于物理孔径, 传统的离轴累积注入已经无法满足要求, 只能采用基于strip-line kicker的在轴注入方案。为了实现逐束团操控, HEPS要求注入kicker脉冲电源底宽(3%~3%)<10 ns, 半高宽(50%~50%)>4.5 ns, 幅度>±17.5 kV(50 Ω负载), 重复频率>50 Hz。高能同步辐射光源验证装置(HEPS-TF)工程研制了一台基于DSRD的双极性快脉冲电源性能样机, 在50 Ω负载上可以获得上升时间(10%~90%)<2.6 ns, 下降时间(90%~10%)<3.2 ns, 半高宽(50%~50%)>5 ns, 底宽(3%~3%)<10 ns, 幅度>±18 kV的脉冲高压, 可以满足HEPS注入基准方案--在轴置换注入的要求。
衍射极限光源 注入引出 在轴注入 带状线冲击器 快脉冲电源 HEPS HEPS DLSR injection and extraction on-axis injection strip-line kicker fast pulser DSRD DSRD 强激光与粒子束
2019, 31(4): 040017
1 中国科学院 高能物理研究所, 北京 100049
2 东莞中子科学中心, 广东 东莞 523803
中国散裂中子源快循环同步加速器引出系统快脉冲冲击磁铁, 由分组安装于三个真空箱内的8台磁铁组成。对冲击磁铁进行磁场仿真和结构设计, 并使用仿真软件进行优化。仿真结果表明: 磁铁中心场60%宽度内的磁场均匀性达到±0.7%, 满足物理设计要求。同时, 对两台磁铁间距大小与互感的关系进行模拟计算和分析。磁铁结构设计中, 针对原样机中出现的铁芯不能可靠固定问题, 进行修改和完善, 并且设计出了一种简单实用的多螺栓滑动支撑结构, 可使多台磁铁平稳推入真空箱内, 同时完成多台磁铁的准直和固定。
中国散裂中子源 同步加速器 快脉冲冲击磁铁 磁场均匀性 滑动支撑结构 China Spallation Neutron Source rapid circle synchrotron fast extraction kicker field uniformity sliding support structure 强激光与粒子束
2016, 28(7): 075103
设计了中国散裂中子源(CSNS)快循环同步加速器(RCS)引出系统快脉冲冲击磁铁样机。为降低磁铁和其电源的研制难度,保证运行的可靠性,决定采用美国散裂中子源(SNS)的Single-turn结构。根据磁铁的设计指标,给出了磁铁设计要求铁芯材料选择方法、整体的结构设计以及如何对磁铁进行定位和准直,并采用Opera程序进行模拟计算,结果表明:当铁芯长度为220 mm时,磁有效长度大约为302 mm;磁感应密度最大的地方在4个内角上,约为0.215 T;在133 mm×200 mm的平面范围内,磁场均匀性优于±0.8%。理论分析和Opera程序模拟均验证了磁铁结构方案的可行性。
中国散裂中子源 同步加速器 引出系统 快脉冲冲击磁铁 China Spallation Neutron Source synchrotron extraction system fast kicker magnet
黑龙江大学化学化工与材料学院,哈尔滨,150080
以钛酸四丁酯(Ti(OBu)4)、乙醇胺(MEA)、聚乙二醇(PEG)和无水乙醇为反应体系,采用溶胶-凝胶法制备了TiO2溶胶并通过浸渍提拉法制得了TiO2多孔膜,用UV-Vis,XRD和AFM对制得的多孔膜进行了表征,讨论了薄膜的紫外-可见透过光谱随着薄膜层数的变化规律以及其与膜厚的关系,结果表明在本实验条件下薄膜转移得很均匀,每层膜厚度约为60nm.多孔膜的光催化测试结果表明,随着薄膜层数的增加,光催化活性也逐渐增强,10层多孔膜的光催化活性最高.
二氧化钛 多孔膜 紫外-可见光谱 光催化
黑龙江大学化学化工与材料学院,哈尔滨,150080
采用溶胶-凝胶法制备了氧化锌光催化剂,分别利用XRD、TG、FT-IR对所制粉体进行了表征.结果表明ZnO为六方晶系纤锌矿型,粒子大小约为27nm.粉体的IR光谱表明,热处理后NH基团和单乙酸锌的吸收峰消失,在470cm-1附近出现Zn-O伸缩振动.纳米粉体的光催化降解水杨酸实验结果显示出,焙烧后所得的纤锌矿型ZnO粉体具有较高的光催化活性,以310nm波长光照射16小时可降解水杨酸95.1%.
氧化锌纳米粉体 谱学性质 光催化
采用溶胶-凝胶法制备了纳米级SnO2,利用XRD和IR光谱对其晶化过程进行了详细研究.结果表明,硝酸胶溶有利于SnO2纳米晶的生成,676和545 cm-1处的红外吸收分别为二氧化锡中Eu型对称的Sn-O的伸缩振动和A2u型对称的O-Sn-O变角振动,且随着纳米粉体热处理温度的升高,峰形窄化,A2u型的变角振动峰强度降低.
二氧化锡 纳米粉体 红外光谱 SnO2 nanopowder IR spectrum
采用分子碎片法合成了5,9,14,18,23,27,32,36-八丁氧基-2,3-萘酞菁铜,利用元素分析、红外及紫外可见光谱进行了表征.配合物的电子吸收光谱表明:新配制的氯仿溶液中萘酞菁铜的Q带H聚集体和单体的吸收峰在758、854nm处,5h后单体和H聚集体的吸收峰基本消失,出现了798和909nm的错位H/J聚集体以及960nm的J聚集体吸收,12h后主要以795nm的H聚集体形式存在.
八丁氧基-2 3-萘酞菁铜 合成 UV光谱 Octabutoxy-2 3-naphthalocyanine copper synthesis UV spectrum
采用溶胶-凝胶法制备了TiO2光催化剂,研究了不同温度下焙烧TiO2粉体的XRD和FT-IR光谱.400℃焙烧后,相应有机物的红外吸收峰消失,随着焙烧温度的升高,粉体粒径变大,800-420cm-1之间的吸收峰逐渐锐化,700℃焙烧的FT-IR谱的423cm-1为金红石型TiO2的特征Ti-O键振动.500℃焙烧的锐钛矿型TiO2粉体对水杨酸具有较好的光催化活性.
二氧化钛纳米晶 红外光谱 光催化 TiO2 nanocrystal FT-IR spectrum photocatalytic activity
采用浸渍提拉法制备了准立方体α-Fe2O3纳米薄膜,利用XRD、AFM、UV-Vis和FT-IR对其表面形貌和谱学性质进行了表征.结果表明,α-Fe2O3单层膜是由粒径约为58 nm的粒子排布而成,在568、482和386 cm-1处有特征红外吸收峰,在紫外区375 nm处存在明显的吸收,为Fe-O间的电子跃迁,其吸光度值与膜层数间的较好线性关系说明在一定的速度下挂膜,可以将氧化铁溶胶中的纳米粒子较好地转移到基片上.
纳米薄膜 光谱性质 α-Fe2O3 α-Fe2O3 nano-film spectroscopy property
