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中国散裂中子源加速器前端运行及改进被引量：1: 2021年; 2020年2月,中国散裂中子源打靶束流功率达到100 kW,提前一年半实现一期设计指标.从此,中国散裂中子源开始在该功率下日常运行,对用户开放.截至目前,中国散裂中子源的运行效率在93%左右,高于国际同类散裂中子源的同期水平.直线加速器前端系统作为中国散裂中子源加速器的起点,提供散裂中子源所需要的束流,是中国散裂中子源的重要和关键组成部分,前端系统能否稳定运行决定了散裂中子源的运行效率.文章主要介绍前端系统最近几年的运行,及为解决离子源的稳定性和RFQ的打火问题所进行的改进.; 欧阳华甫刘盛进肖永川吕永佳曹秀霞薛康佳李辉朱仁丽陈卫东; 关键词：中国散裂中子源前端系统负氢离子源 RFQ 打火

CSNS强流负氢离子源及其改进被引量：1: 2019年; 中国散裂中子源(CSNS)的离子源是1台强流负氢离子源,该离子源负氢束流的能量为50keV,负氢流强可达40mA,束流占空比最高为1.25%(重复频率为25Hz,脉宽为500μs)。目前该负氢离子源已投入到CSNS中使用。由于等离子体放电电极受带电粒子溅射的缘故,在1.5%(25Hz,600μs)的占空比、负氢流强30mA运行下,离子源的寿命约为30d。为提高离子源使用的稳定性,对离子源进行改进优化,提高了离子源的运行效率和稳定性。; 刘盛进欧阳华甫欧阳华甫肖永川黄涛吕永佳肖永川陈卫东; 关键词：中国散裂中子源质子加速器

BNCT RFQ高功率耦合器的设计: 2021年; 为满足硼中子俘获治疗试验装置(BNCT_A)RFQ加速器腔耗420 kW、占空比50%的需求。为BNCT_A RFQ加速器设计了一款高功率耦合器。该功率耦合器包含WR2300矩型波导转3-1/8英寸同轴门钮结构、波导窗、功率耦合装置3个部件。波导窗采用同轴扼流结构型式,功率耦合装置采用磁耦合环结构。整个功率耦合器采用分段设计的原则。矩型波导转同轴结构和陶瓷窗分别通过Microwave Studio(MWS)优化仿真,得到陶瓷窗的驻波比(SWR)达到1.0009@352.2 MHz,带宽大于±58 MHz@SWR≤1.1 MHz。用多端口换算理论确定了耦合环耦合度,并用能量衰减法确定耦合环的尺寸。从热学和结构力学方面校核了该功率耦合器的功率容量,在50%占空比下,单个功率耦合器最高峰值功率可达260 kW,4路功率耦合器最高峰值功率可达1 MW。经过实际高功率测试,目前入腔功率484 kW,占空比达到10%,并具提升峰值功率及占空比的能力。; 肖永川欧阳华甫荣林艳薛康佳刘盛进曹秀霞吕永佳陈卫东; 关键词：RFQ加速器高功率

BNCT02加速器设计及离子源调试: 2022年; 硼中子俘获治疗(BNCT)是一种安全的二元靶向放疗技术,是脑胶质瘤、黑色素瘤的极佳治疗手段,同时对复发性脖颈癌、肝转移癌等有良好的治疗响应.基于加速器的硼中子俘获治疗(AB-BNCT)具有靶向精确、副作用低、适应性广、体积较小、费用合理和一次性解决等优点.文章简要介绍了中国科学院高能物理研究所第二台BNCT加速器BNCT02的设计,详细说明了BNCT02 ECR离子源的设计、研制和调试.目前,在该离子源上已成功引出能量为35 keV,最大脉冲束流强度约40 mA及平均束流强度大于20 mA束流.低占空比小束流情况下,测得的束流的归一化均方根(rms)发射度小于0.2πmm·mrad.在离子源的稳定性测试中,也实现了在束流占空比80%、平均束流强度大于20 mA情况下的48 h稳定无故障运行.加速器的其他部件如射频四极加速器(RFQ)、RFQ功率耦合器、RFQ功率源、磁铁及其电源也都在研制中.; 欧阳华甫肖永川曹秀霞吕永佳薛康佳刘盛进李辉朱仁丽陈卫东傅世年; 关键词：BNCT ECR离子源束流强度发射度 RFQ加速器

BNCT关键技术--高稳定ECR离子源的研制: 2021年; 近年来,我国癌症病例高发,年新增癌症病例与死亡数高居世界首位,迫切需求研发更高效的癌症治疗手段。相比于传统的放疗、化疗以及靶向治疗,基于加速器的硼中子俘获疗法(A-BNCT)具有靶向性好、对周围细胞损伤小、疗程短等优点,受到国际上诸多发达国家的重视。在中国科学院STS双创引导项目的支持下,中国科学院高能物理研究所散裂中子源科学中心针对位于东莞人民医院的A-BNCT装置开展了高稳定电子回旋共振(ECR)离子源的研制工作。; 肖永川欧阳华甫曹秀霞刘盛进吕永佳; 关键词：癌症治疗细胞损伤 BNCT 硼中子俘获疗法散裂中子源

BNCT加速器设计和调试被引量：5: 2020年; 硼中子俘获治疗(BNCT)是一种安全的二元靶向放疗技术,是脑胶质瘤、黑色素瘤的极佳治疗手段,同时对复发性脖颈癌、肝转移癌等有良好的治疗响应.基于加速器的硼中子俘获治疗(AB-BNCT)具有靶向精确、副作用低、适应性广、体积较小、费用合理、一次性解决等优点.BNCT治疗需要的中子由加速器输出的质子束打锂(或铍)靶产生,经过慢化达到治疗需要的能量.BNCT作为医疗设备,其可靠性、稳定性、易运行和维护至关重要.文章主要介绍中国科学院高能物理研究所第一台BNCT加速器D-BNCT01的设计和调试,目前,加速器的打靶束流功率已大于1 kW.同时简要介绍下一台加速器D-BNCT02的设计理念.; 欧阳华甫肖永川刘盛进曹秀霞吕永佳薛康佳李辉朱仁丽李志平傅世年; 关键词：BNCT RFQ加速器中子 ECR离子源 RF功率

中国散裂中子源RFQ的研制被引量：9: 2015年; 中国散裂中子源研发了一台射频四极RFQ(Radio Frequency Quadrupole)强流质子加速器。为保证RFQ顺利出束,对加工焊接阶段、RF调谐调场、高功率RF(Radio Frequency)老练过程中出现的问题进行了分析,给出了解决办法,并进行了调束实验。三坐标测量测得RFQ精加工后的加工公差约在20μm,RFQ腔体无载品质因子Q0大于7 679,约为理论无载Q0值的80%。RFQ腔内RF电场分布的平整度好于2.5%,RFQ高功率RF老练入腔功率达到450 k W,是理论腔耗390 k W的1.15倍,且保持连续12 h不打火。在RFQ调束实验中,RFQ出口得到3 Me V、28 m A的负氢束流,满足中国散裂中子源的要求。; 肖永川欧阳华甫薛康佳刘盛进曹秀霞吕永佳黄涛; 关键词：中国散裂中子源

CSNSⅡ离子源及LEBT真空系统: 2022年; CSNSⅡ加速器的束流打靶功率从100kW升级至500kW,要求直线加速器平均束流功率从目前的5kW提高到25kW,脉冲束流强度从目前的12.5mA提高到大于40mA。为此,需将当前使用的潘宁(Penning)型表面负氢离子源更改为射频(RF)负氢离子源。考虑到切束器的切束比范围在35%~50%,LEBT通过率可达到75%~95%,故RF负氢离子源需要产生至少50mA的负氢离子束。负氢离子源氢气用量也需要由目前的10sccm提高至不低于20sccm,同时要求LEBT第二腔真空度≤5.0×10^(-3)Pa。基于此,本文对离子源及LEBT真空系统进行了改造,提高了LEBT的束流通过率。并且对比了国内外两款磁悬浮分子泵对氢气的抽速,为后期分子泵的选型以及国产化替代提供一定的参考。; 刘顺明宋洪宋洪刘佳明王鹏程谭彪刘佳明陈卫东关玉慧欧阳华甫

硼中子俘获治疗(BNCT)真空系统: 2020年; 硼中子俘获治疗(BNCT)装置由一台ECR离子源、一条低能传输线(LEBT)、一台3.5MeV射频四极加速器(RFQ)、一条高能传输线(HEBT)和一个靶站组成。本文首先介绍了BNCT真空系统的组成,对比了BNCT与CSNS离子源真空系统的差异,给出了HEBT真空系统设计方案和气载计算方法。利用Molflow软件模拟计算了HEBT真空系统的静态压力分布和打靶时的动态压力分布,并与目前运行的真空状态进行比对。; 刘顺明欧阳华甫欧阳华甫宋洪胡志良王鹏程宋洪关玉慧黄涛刘盛进王鹏程曹秀霞刘佳明薛康佳关玉慧康明涛BNCT团队; 关键词：硼中子俘获治疗

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刘盛进

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