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10 MeV、>80 Gy/s@1 m的光子FLASH放疗射线源 被引量:1
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作者 单李军 周征 +25 位作者 羊奕伟 刘宇 王建新 张德敏 肖德鑫 张鹏 闫陇刚 李雷 曹传宇 张小丽 桑子儒 胥汉勋 王诗岚 程德琪 唐镭迅 刘贤洪 何心坦 杨兴繁 王汉斌 甘孔银 吴岱 黎明 陈门雪 胡进光 赵剑衡 范国滨 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期114-115,共2页
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。
关键词 FLASH放疗 超高剂量率 医用直线加速器 X射线源
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高能工业CT用新型X射线源焦斑测量 被引量:11
2
作者 陈浩 许州 +7 位作者 金晓 黎明 单李军 卢和平 杨兴繁 邓仁培 张之福 刘锡三 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期390-394,共5页
 为了获得较高的空间分辩率,设计了一种新型小束斑驻波电子直线加速器,该加速器取消了加速腔中的鼻锥结构,而在耦合腔中设置鼻锥结构。用狭缝法代替小孔法测得X射线源的焦斑尺寸为1.4mm。讨论了射线源焦点对成像质量的影响,分析了在高...  为了获得较高的空间分辩率,设计了一种新型小束斑驻波电子直线加速器,该加速器取消了加速腔中的鼻锥结构,而在耦合腔中设置鼻锥结构。用狭缝法代替小孔法测得X射线源的焦斑尺寸为1.4mm。讨论了射线源焦点对成像质量的影响,分析了在高能条件下小孔法不适合用于焦点测量的物理原因,用4种测量方法测量了该高能X射线源的参数,测得该系统的成像极限分辩率为2.5lp/mm,最后对实验结果进行了分析。 展开更多
关键词 加速器 工业CT X射线 焦斑尺寸 调制传递函数
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CAEP太赫兹自由电子激光首次饱和出光 被引量:9
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作者 黎明 杨兴繁 +31 位作者 许州 束小建 鲁向阳 黄文会 王汉斌 窦玉焕 沈旭明 单李军 邓德荣 徐勇 柏伟 冯第超 吴岱 肖德鑫 王建新 罗星 周奎 劳成龙 闫陇刚 张鹏 张浩 和天慧 林司芬 潘清 李相坤 李鹏 刘宇 杨林德 刘婕 张德敏 李凯 陈亚男 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期1-2,共2页
中国工程物理研究院基于超导射频直线加速器的谐振腔型太赫兹自由电子激光(CTFEL)于2017年8月29日16时首次饱和出光,并稳定运行,中心频率2.56THz,谱宽1.9%,宏脉冲平均功率大于5.7 W。
关键词 自由电子激光 太赫兹 光阴极直流高压电子枪 射频超导加速器 平面型波荡器
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高平均功率太赫兹自由电子激光装置设计 被引量:13
4
作者 许州 杨兴繁 +12 位作者 黎明 束小建 鲁向阳 黄文会 窦玉焕 王汉斌 柏伟 沈旭明 徐勇 邓德荣 单李军 张德敏 陈亚男 《太赫兹科学与电子信息学报》 2013年第1期1-6,共6页
为满足材料和生物医学等研究需要,中国工程物理研究院(中物院)提出了高平均功率太赫兹自由电子激光(THzFEL)用户装置研制项目。该装置采用准连续波运行的工作模式,太赫兹平均功率约为10W。通过调节电子束能量和摇摆器的磁场强度... 为满足材料和生物医学等研究需要,中国工程物理研究院(中物院)提出了高平均功率太赫兹自由电子激光(THzFEL)用户装置研制项目。该装置采用准连续波运行的工作模式,太赫兹平均功率约为10W。通过调节电子束能量和摇摆器的磁场强度,装置输出波长可在100gin(3THz)~300μm(1THz)进行调节,以满足不同用户的研究需要。装置主要包括电子源、主加速器、混合型摇摆器、激光谐振腔、太赫兹传输与探测系统等。装置将使用直流高压光阴极注入器作为电子源,主加速器为超导加速器,超导加速器后的电子束能量约8MeV。该装置将建立成为一个用户装置。 展开更多
关键词 太赫兹 自由电子激光 光阴极注入器 超导加速器
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W波段扩展互作用速调管电子光学系统 被引量:5
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作者 邓德荣 李文君 +2 位作者 单李军 曾造金 周霖 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期105-109,共5页
W波段扩展互作用速调管电子光学系统由皮尔斯电子枪与均匀永磁聚焦系统组成,用于电子注的产生与传输。利用Vaughan迭代综合法及数值模拟优化设计了皮尔斯电子枪,并按照电子注传输特性要求研制了均匀永磁聚焦结构。根据电子光学系统的三... W波段扩展互作用速调管电子光学系统由皮尔斯电子枪与均匀永磁聚焦系统组成,用于电子注的产生与传输。利用Vaughan迭代综合法及数值模拟优化设计了皮尔斯电子枪,并按照电子注传输特性要求研制了均匀永磁聚焦结构。根据电子光学系统的三维模拟,导流系数0.21μP,注电流大于0.5A,注平均半径小于0.3mm,射程大于11mm。永磁聚焦磁场约0.33T,传输距离大于50mm,电子注通过率达到100%。电子枪与聚焦系统已加工完毕并通过测试,技术指标满足要求。 展开更多
关键词 扩展互作用速调管 电子光学系统 电子枪 聚焦磁场 传输特性
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中物院太赫兹自由电子激光装置现状及升级计划 被引量:4
6
作者 周奎 李鹏 +18 位作者 周征 肖德鑫 王建新 王汉斌 罗星 单李军 沈旭明 和天慧 劳成龙 闫陇刚 徐勇 张鹏 陈立均 王伟俊 刘宇 刘婕 杨兴繁 吴岱 黎明 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期123-129,共7页
中国工程物理研究院太赫兹自由电子激光装置(CAEP THz FEL,CTFEL)是国内唯一运行的基于超导加速器的高平均功率自由电子激光太赫兹源,具有频率连续在线可调(0.1~4.2 THz)、高峰值功率(>0.5 MW)、高平均功率(>10 W)、高重频(54.17 ... 中国工程物理研究院太赫兹自由电子激光装置(CAEP THz FEL,CTFEL)是国内唯一运行的基于超导加速器的高平均功率自由电子激光太赫兹源,具有频率连续在线可调(0.1~4.2 THz)、高峰值功率(>0.5 MW)、高平均功率(>10 W)、高重频(54.17 MHz)、短脉冲(~ps)、窄线宽(~2%)、全相干和线性偏振等特点。自2017年出光以来,已稳定运行了四年多,并开展了诸多应用实验研究。为进一步满足用户需求,CTFEL计划升级为一台红外太赫兹自由电子激光装置,电子束能量提升至最大50 MeV,频谱范围拓展至0.1~125 THz,同时,建设材料光谱和生物医学两个实验站。 展开更多
关键词 自由电子激光 太赫兹 红外 超导加速器 用户实验站
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低反轰热阴极微波电子枪初步实验 被引量:4
7
作者 柏伟 黎明 +4 位作者 沈旭明 陈亚男 王汉斌 单李军 陈天才 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期2729-2731,共3页
简述了紧凑型自由电子激光太赫兹源研制的系统设计方案,介绍了具有两路微波馈入的热阴极微波电子枪的研制与测试情况,利用束流传感器测试了束流强度,并利用CCD相机测试了束斑大小,给出了微波电子枪通过初步热测实验得到的结果。测得微... 简述了紧凑型自由电子激光太赫兹源研制的系统设计方案,介绍了具有两路微波馈入的热阴极微波电子枪的研制与测试情况,利用束流传感器测试了束流强度,并利用CCD相机测试了束斑大小,给出了微波电子枪通过初步热测实验得到的结果。测得微波电子枪出口处束流强度超过500mA,束斑约3mm,采用双屏法测量束流发射度,得到归一化发射度约为13.5π.mm.mrad,测试指标与理论设计值吻合较好。 展开更多
关键词 紧凑型 太赫兹源 热阴极微波电子枪 自由电子激光
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X波段耦合腔行波管周期永磁聚焦系统 被引量:7
8
作者 邓德荣 周霖 单李军 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期837-840,共4页
通过对不同耦合腔结构中电子注传输特性的研究,设计了长周期永磁聚焦系统,解决了影响电子注传输的横向磁场,开口磁环和磁场过渡区等问题,运用3维程序对X波段耦合腔行波管电子光学系统进行模拟计算,电子注通过率达到100%,波动9%,与耦合... 通过对不同耦合腔结构中电子注传输特性的研究,设计了长周期永磁聚焦系统,解决了影响电子注传输的横向磁场,开口磁环和磁场过渡区等问题,运用3维程序对X波段耦合腔行波管电子光学系统进行模拟计算,电子注通过率达到100%,波动9%,与耦合腔行波管实验要求一致。 展开更多
关键词 周期永磁 横向磁场 耦合腔行波管 电子注传输
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C波段加速器初步热测实验 被引量:2
9
作者 柏伟 沈旭明 +5 位作者 陈亚男 单李军 甘孔银 黎明 杨兴繁 卢和平 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期181-183,共3页
为了开展加速器小型化技术研究,进行了C波段2 MeV驻波加速器研制工作。目前,该加速器研制取得了显著进展,完成了全密封加速管的焊接,建立了加速器热测实验平台。在重复频率50 Hz情况下,进行了初步热测出束实验,利用电离室剂量仪测试了... 为了开展加速器小型化技术研究,进行了C波段2 MeV驻波加速器研制工作。目前,该加速器研制取得了显著进展,完成了全密封加速管的焊接,建立了加速器热测实验平台。在重复频率50 Hz情况下,进行了初步热测出束实验,利用电离室剂量仪测试了加速器靶前1 m处的X射线剂量率,并利用钢吸收法测试了电子束的能量。初步实验结果表明:电子束能量约2.5 MeV,剂量率超过330 mGy/(min.m)。 展开更多
关键词 C波段 加速器 驻波 热测实验
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10 lp/mm空间分辨率高能CT系统 被引量:2
10
作者 刘清华 李敬 +33 位作者 单李军 肖德鑫 潘清 刘宇 王汉斌 胡栋材 张鹏 李寿涛 王建新 张德敏 闫陇刚 张小丽 甘孔银 张成鑫 李鹏 沈旭明 柏伟 陈云斌 李晓辉 王帅华 余勇 陈镐 胡秀太 马国武 周奎 周征 王远 杨兴繁 吴岱 黎明 陈门雪 胡进光 赵剑衡 范国滨 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期96-97,共2页
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100μm,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... 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100μm,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。 展开更多
关键词 高能微焦点X射线源 高能工业CT 直线加速器 光阴极
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基于IOT放大器的微波功率源在超导直线加速器上的应用 被引量:2
11
作者 和天慧 罗星 +2 位作者 劳成龙 周奎 单李军 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期1629-1633,共5页
中国工程物理研究院太赫兹自由电子激光装置(CTFEL)的直线加速器由两个4-cell超导加速腔构成,每个加速腔的激励由1套基于感应输出管(IOT)放大器的L波段微波功率源(25kW)提供。本文介绍了微波功率源的基本原理、组成结构和调试过程,以及... 中国工程物理研究院太赫兹自由电子激光装置(CTFEL)的直线加速器由两个4-cell超导加速腔构成,每个加速腔的激励由1套基于感应输出管(IOT)放大器的L波段微波功率源(25kW)提供。本文介绍了微波功率源的基本原理、组成结构和调试过程,以及微波功率源在功率耦合器老炼平台和超导直线加速器上的一些实验结果。微波功率源安装调试后工作稳定,两套微波功率源的主要参数均达到设计要求。超导直线加速器的幅值稳定度和相位稳定度分别为0.04%和0.08°,优于设计指标。 展开更多
关键词 感应输出管 微波功率源 超导直线加速器
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用于高能微焦点工业CT的旋转式辐射转换靶研究 被引量:1
12
作者 刘宇 肖德鑫 +11 位作者 李鹏 周征 周奎 单李军 张鹏 沈旭明 胡栋材 王建新 吴岱 杨兴繁 黎明 金晓 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期1465-1472,共8页
转换效率高、散热性能优异的辐射转换靶是高能微焦点工业CT的关键部件,本文设计了一种适用于高能(6 MeV)微焦点(直径约100μm)工业CT的先进旋转式辐射转换靶。通过模拟分析辐射转换靶X射线转换效率和热沉积,确定最优转换靶厚度,从而设... 转换效率高、散热性能优异的辐射转换靶是高能微焦点工业CT的关键部件,本文设计了一种适用于高能(6 MeV)微焦点(直径约100μm)工业CT的先进旋转式辐射转换靶。通过模拟分析辐射转换靶X射线转换效率和热沉积,确定最优转换靶厚度,从而设计、加工出旋转式辐射转化靶,并成功应用于中国工程物理研究院应用电子学研究所高能微焦点工业CT验证装置。对比实验结果显示,在相同工况(电子束能量6 MeV,宏脉冲长度5 ms,宏脉冲流强1.5 mA,焦斑直径100μm)下,固定靶被电子束熔融,而旋转靶则能够承受电子束的轰击,验证了旋转式辐射转换靶的有效性和可靠性。 展开更多
关键词 高能微焦点工业CT 辐射转化效率分析 热沉积分析 原位测量 辐射转换靶
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独立调谐热阴极微波电子枪电子反轰效应 被引量:1
13
作者 柏伟 黎明 +4 位作者 王汉斌 杨兴繁 单李军 张浩 刘宇 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第B05期133-136,共4页
为开展自由电子激光太赫兹技术研究,研制出利用两路微波馈入的独立调谐热阴极微波电子枪,建立了热测实验装置,并进行了束流测试和电子反轰效应的热测实验研究。实验结果表明,该微波电子枪出口处束流强度可超过500mA,电子反轰效应随着首... 为开展自由电子激光太赫兹技术研究,研制出利用两路微波馈入的独立调谐热阴极微波电子枪,建立了热测实验装置,并进行了束流测试和电子反轰效应的热测实验研究。实验结果表明,该微波电子枪出口处束流强度可超过500mA,电子反轰效应随着首腔电场的相位和幅度调节发生显著变化。 展开更多
关键词 独立调谐腔 热阴极 微波电子枪 反轰效应
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CAEPXFEL波荡器束线初步物理设计 被引量:1
14
作者 李鹏 胡和平 +2 位作者 闫陇刚 邓德荣 单李军 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期266-269,共4页
中国工程物理研究院计划开展XFEL光源的研制,主要通过电子束在波荡器中的辐射特性产生硬X射线。根据理论分析和数值模拟,在电子束最高能量可达12GeV的实际条件下,初步设计了一条间隙可调的真空外波荡器束线,波荡器分为25段,每段长3.86m... 中国工程物理研究院计划开展XFEL光源的研制,主要通过电子束在波荡器中的辐射特性产生硬X射线。根据理论分析和数值模拟,在电子束最高能量可达12GeV的实际条件下,初步设计了一条间隙可调的真空外波荡器束线,波荡器分为25段,每段长3.86m,间隙7~10mm,周期长度25.4mm,磁场0.636~1.03T,束线总长120m左右,辐射光子能量为3~25keV。 展开更多
关键词 自由电子激光 真空外波荡器 模拟计算
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FEL-THz电子枪控制系统的设计与实现 被引量:1
15
作者 张德敏 王汉斌 +1 位作者 单李军 肖德鑫 《太赫兹科学与电子信息学报》 2013年第4期518-521,540,共5页
介绍了FEL-THz装置中电子枪控制系统的设计与实现过程。利用Microsoft公司发布的Visual C++6.0进行了控制系统软件的开发和设计。实验结果显示,该软件操作简捷,具有良好的人机操作界面,程序实时响应速度快,运行稳定,为电子枪高压老炼以... 介绍了FEL-THz装置中电子枪控制系统的设计与实现过程。利用Microsoft公司发布的Visual C++6.0进行了控制系统软件的开发和设计。实验结果显示,该软件操作简捷,具有良好的人机操作界面,程序实时响应速度快,运行稳定,为电子枪高压老炼以及系统测评提供支持。 展开更多
关键词 直流高压电子枪 控制系统 MSCOMM控件
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双微波馈入热阴极微波电子枪实验研究
16
作者 柏伟 黎明 +5 位作者 王汉斌 单李军 吴岱 王建新 刘宇 沈旭明 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期267-270,共4页
中国工程物理研究院紧凑型自由电子激光太赫兹源装置采用了两路微波独立调谐热阴极微波电子枪作为注入器,一路由首腔馈入激励首腔和实现阴极表面建场并引出电子,另一路由后续腔馈入并通过腔间耦合激励各腔,两路微波互不耦合。对于这种... 中国工程物理研究院紧凑型自由电子激光太赫兹源装置采用了两路微波独立调谐热阴极微波电子枪作为注入器,一路由首腔馈入激励首腔和实现阴极表面建场并引出电子,另一路由后续腔馈入并通过腔间耦合激励各腔,两路微波互不耦合。对于这种微波激励方式,微波电子枪首腔的电场相位和幅度在实验中均可调节,因此可以通过实验研究来优化微波电子枪的工作参数,从而减小热阴极微波电子枪的电子反轰效应,提高束流品质。介绍了该热阴极微波电子枪热测实验研究的最新结果,通过BCT测得微波电子枪出口处束流强度超过400mA,电子反轰效应随着首腔电场的相位和幅度调节发生显著变化,这些指标和实验现象与理论研究结果较为吻合。 展开更多
关键词 独立调谐腔 热阴极 微波电子枪 实验研究
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微波零相位法测量超导加速器ps级电子束纵向长度
17
作者 罗星 劳成龙 +5 位作者 王建新 吴岱 周奎 和天慧 单李军 肖德鑫 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1147-1152,共6页
本文基于微波零相位法,将中国工程物理研究院太赫兹自由电子激光(CTFEL)2×4-cell超导加速器的下游腔作为零相位腔,测量了上游腔增能后的电子束纵向长度,并通过束流动力学模拟证明,当两个超导腔正常工作时,上游腔出口处的电子束纵... 本文基于微波零相位法,将中国工程物理研究院太赫兹自由电子激光(CTFEL)2×4-cell超导加速器的下游腔作为零相位腔,测量了上游腔增能后的电子束纵向长度,并通过束流动力学模拟证明,当两个超导腔正常工作时,上游腔出口处的电子束纵向长度与下游腔出口处的接近。实验结果表明,CTFEL2×4-cell超导加速器能实现半高宽小于6.8ps的电子束,满足装置出光要求。 展开更多
关键词 电子束纵向长度 微波零相位法 自由电子激光 相干渡越辐射
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独立调谐热阴极微波电子枪实验研究
18
作者 柏伟 黎明 +10 位作者 王汉斌 杨兴繁 单李军 张浩 刘宇 沈旭明 甘孔银 李涛 谭志远 胡和平 陈天才 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期737-740,共4页
为了研制紧凑型自由电子激光装置,开展自由电子激光太赫兹技术研究,需要研制微波电子枪作为高品质电子束源,为此,中国工程物理研究院研制了独立调谐热阴极微波电子枪。在前期进行了初步热测实验的基础上,通过改进实验环境、优化实验参数... 为了研制紧凑型自由电子激光装置,开展自由电子激光太赫兹技术研究,需要研制微波电子枪作为高品质电子束源,为此,中国工程物理研究院研制了独立调谐热阴极微波电子枪。在前期进行了初步热测实验的基础上,通过改进实验环境、优化实验参数,进一步开展大量实验,深入研究了热阴极微波电子枪的热测实验结果。实验结果表明:微波电子枪出口处束流强度可超过500mA,电子反轰效应随着首腔电场的相位和幅度调节发生显著变化。该热阴极微波电子枪已经应用于紧凑型自由电子激光装置。 展开更多
关键词 独立调谐腔 热阴极 微波电子枪
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