留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

国产化C波段加速器性能参数实验研究

柏伟 马国武 张鲁奇 张德敏 宋志大 孙迪敏

柏伟, 马国武, 张鲁奇, 等. 国产化C波段加速器性能参数实验研究[J]. 强激光与粒子束, 2025, 37: 044004. doi: 10.11884/HPLPB202537.240285
引用本文: 柏伟, 马国武, 张鲁奇, 等. 国产化C波段加速器性能参数实验研究[J]. 强激光与粒子束, 2025, 37: 044004. doi: 10.11884/HPLPB202537.240285
Bai Wei, Ma Guowu, Zhang Luqi, et al. Experimental study on domestic C-band miniaturized accelerator[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2025, 37: 044004. doi: 10.11884/HPLPB202537.240285
Citation: Bai Wei, Ma Guowu, Zhang Luqi, et al. Experimental study on domestic C-band miniaturized accelerator[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2025, 37: 044004. doi: 10.11884/HPLPB202537.240285

国产化C波段加速器性能参数实验研究

doi: 10.11884/HPLPB202537.240285
详细信息
    作者简介:

    柏 伟,bweimail@163.com

    通讯作者:

    孙迪敏,sundimin@tsinghua.org.cn

  • 中图分类号: TL503

Experimental study on domestic C-band miniaturized accelerator

  • 摘要: 为了在国产化配套条件下,开展C波段小型化加速器整机技术研究,中国工程物理研究院应用电子学研究所在研制出了多种C波段小型化驻波加速管的基础上,建立了以国产零部件(磁控管、环形器、高压电源等)为主要构件的C波段加速器X射线源整机系统,并进一步利用该加速器X射线源整机系统作为测试平台,开展了大功率热测实验工作。在热测实验中,按照国标《GB/T 20129-2015无损检测用电子直线加速器》规定的测试原理和方法,测试了加速器的主要性能指标:利用钢衰减法测试了加速器的能量、利用“三明治”测试了加速器的焦点尺寸等。最终的测试结果表明,加速器焦点尺寸约为1.2 mm,加速器的能量在3~4 MeV范围可实现连续可调,20 min内加速器的剂量率波动小于±3%。该研究结果表明,国内C波段小型化加速器整机配套环境和整机性能已经基本上可以满足当前部分能量段的小型化加速器整机系统的研制和使用需求。
  • 图  1  C波段加速器的X射线源装置

    Figure  1.  X-ray source installation of C-band accelerator

    图  2  低能档工作时测得的不同厚度钢块下X射线剂量率(点)及其拟合曲线

    Figure  2.  X-ray dose rate (points) and its fitting curve under different thickness steel block measured at low energy level

    图  3  高能档工作时测得的不同厚度钢块下X射线剂量率(点)及其拟合曲线

    Figure  3.  X-ray dose rate (points) and its fitting curve under different thickness steel block measured at high energy level

    图  4  “三明治”叠块测量现场图

    Figure  4.  Image of “sandwich” stack measurement site

    图  5  不同位置处测得的胶片图像的像素分析情况

    Figure  5.  Pixel analysis of film images measured at different positions

    图  6  焦点尺寸的测试结果及其拟合曲线

    Figure  6.  Measurement results of focus size and its fitting curve

    图  7  C波段加速器剂量波动率测试

    Figure  7.  Measurement of dose fluctuation of C-band accelerator

    表  1  测焦点尺寸的“三明治”法测试结果

    Table  1.   Test results of “sandwich” method for measuring focus size

    position distance from target/mm spot diameter/mm
    position 1 300 1.5
    position 2 500 1.8
    position 3 800 2.1
    下载: 导出CSV
  • [1] Shintake T, Matsumoto H, Akasaka N, et al. The first wakefield test on the C-band choke-mode accelerating structure[C]//Proceedings of the 1999 Particle Accelerator Conference. 1999: 3411-3413.
    [2] Tanabe E, Fineberg Y, Matsumoto H, et al. Medical applications of C-band accelerator technologies[R]. 1998: 627-629.
    [3] 姚充国. 电子直线加速器[M]. 北京: 科学出版社, 1986

    Yao Chongguo. Electron linear accelerator[M]. Beijing: Science Press, 1986
    [4] 周文振, 章向阳, 丁书琳, 等. C波段全密封加速管的研制[J]. 强激光与粒子束, 1999, 11(3):347-349

    Zhou Wenzhen, Zhang Xiangyang, Ding Shulin, et al. The development for c-band whole sealed vacuum accelerating tuber[J]. High Power Laser and Particle Beams, 1999, 11(3): 347-349
    [5] 柏伟. C波段驻波加速管的物理设计与实验研究[D]. 北京: 中国工程物理研究院, 2005

    Bai Wei. Physical design and experimental study on a C-band standing wave accelerating tube[D]. Beijing: China Academy of Engineering Physics, 2005
    [6] 靳清秀, 童德春, 陶小魁, 等. C波段9 MeV驻波电子直线加速管设计[J]. 核技术, 2008, 31(3):178-180 doi: 10.3321/j.issn:0253-3219.2008.03.005

    Jin Qingxiu, Tong Dechun, Tao Xiaokui, et al. Development of accelerating structure of 9 MeV C-band electron linac[J]. Nuclear Techniques, 2008, 31(3): 178-180 doi: 10.3321/j.issn:0253-3219.2008.03.005
    [7] 杨誉, 杨京鹤, 余国龙, 等. C波段6 MeV轴耦合驻波加速管的研制[J]. 原子能科学技术, 2022, 56(12):2773-2779 doi: 10.7538/yzk.2022.youxian.0179

    Yang Yu, Yang Jinghe, Yu Guolong, et al. Development of c-band 6 MeV on-axis coupled standing wave accelerating tube[J]. Atomic Energy Science and Technology, 2022, 56(12): 2773-2779 doi: 10.7538/yzk.2022.youxian.0179
    [8] 刘勇涛, 胡银富, 盛兴. C波段6 MeV驻波加速管的仿真设计[J]. 真空电子技术, 2018(2):31-36

    Liu Yongtao, Hu Yinfu, Sheng Xing. Design of a C-band 6 MeV linear accelerating tube[J]. Vacuum Electronics, 2018(2): 31-36
    [9] 牛焕焕, 郝聪慧, 万知之. C波段10 MeV驻波电子直线加速管的优化仿真[J]. 真空电子技术, 2023(3):45-49

    Niu Huanhuan, Hao Conghui, Wan Zhizhi. Optimized simulation of a 10 MeV c-band standing wave linear accelerating tube[J]. Vacuum Electronics, 2023(3): 45-49
    [10] Bai Wei, Xu Zhou, Jin Xiao, et al. Physical design and cooling test of C-band standing wave accelerating tube[J]. Chinese Physics, 2006, 15(2): 319-323. doi: 10.1088/1009-1963/15/2/015
  • 加载中
图(7) / 表(1)
计量
  • 文章访问数:  126
  • HTML全文浏览量:  40
  • PDF下载量:  18
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2024-08-27
  • 修回日期:  2025-01-22
  • 录用日期:  2025-01-22
  • 网络出版日期:  2025-02-22
  • 刊出日期:  2025-04-15

目录

    /

    返回文章
    返回