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可调谐预聚束太赫兹自由电子激光装置控制系统开发
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作者 王灿 孙晓康 +3 位作者 徐双 邵琢瑕 崔雷 刘功发 《核电子学与探测技术》 北大核心 2025年第6期763-771,共9页
可调谐预聚束太赫兹自由电子激光装置是太赫兹近场高通量材料物性测试系统的重要组成部分,可产生频率范围在0.5 THz至5 THz之间的连续可调自由电子激光。控制系统作为该装置调试和运行的平台,基于实验物理与工业控制系统(Experimental P... 可调谐预聚束太赫兹自由电子激光装置是太赫兹近场高通量材料物性测试系统的重要组成部分,可产生频率范围在0.5 THz至5 THz之间的连续可调自由电子激光。控制系统作为该装置调试和运行的平台,基于实验物理与工业控制系统(Experimental Physics and Industrial Control System, EPICS)进行设计与开发。采用服务器虚拟化技术构建了控制系统的运行环境,提升了运行可靠性和部署效率。通过开发EPICS IOC应用软件实现了对磁铁电源、微波、真空、功率源、冷却水等系统设备的远控,并通过开发上层数据库相关应用软件实现了装置运行数据的存储和报警信息的推送。自控制系统投入使用以来,运行稳定可靠,功能完备,可满足装置调试和运行的需求。 展开更多
关键词 太赫兹自由电子激光装置 EPICS 虚拟化 数据库
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上海硬X射线自由电子激光装置调试用束流收集桶的设计 被引量:3
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作者 徐玉海 王光宏 +5 位作者 李哲夫 许文贞 张斌团 吕炯军 杨夫彬 夏晓彬 《辐射防护》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期510-515,共6页
在建上海硬X射线自由电子激光装置(Shanghai high repetition rate XFEL and extreme light facility,SHINE)包含一台8 GeV的超导直线加速器,100 PW的激光系统,三条波荡线和10条实验线站。主加速器的第三磁压缩段(BC3段)有一调试用的束... 在建上海硬X射线自由电子激光装置(Shanghai high repetition rate XFEL and extreme light facility,SHINE)包含一台8 GeV的超导直线加速器,100 PW的激光系统,三条波荡线和10条实验线站。主加速器的第三磁压缩段(BC3段)有一调试用的束流收集桶,BC3段的调试电子流强为0.3μA、能量为7.7 GeV,束流功率为2.31 kW。本文从材料对7.7 GeV电子的能量吸收方面考虑,对束流收集桶的结构进行了确定。用ANSYS 17.0对束流收集桶的温度场进行了分析,结果证明在有表面空气自然对流换热的情况下,铝芯的最高温度为193.14℃,在束流收集桶坑道无外界换气的情况下,束流收集桶需要外围冷却水;用蒙特卡罗程序FLUKA对束流收集桶的活化进行了分析,保守假设束流收集桶连续注束2000 h。结果证明要保证停机1 h后,束流收集桶周围30 cm处的剩余辐射剂量小于25μSv/h,束流收集桶外围需要55~85 cm的混凝土屏蔽体;结果显示束流收集桶的剩余辐射剂量在30 min内衰减的非常快,这是由于刚停机时束流收集桶内产生的50%左右的放射性核素半衰期都小于10 min。 展开更多
关键词 上海硬X射线自由电子激光装置 束流收集桶 ANSYS17.0 热分析 FLUKA 活化分析
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基于束流环形高斯模型对上海硬X射线自由电子激光装置的束流刮束器进行活化分析 被引量:1
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作者 徐玉海 王光宏 +3 位作者 陈思 李哲夫 谷端 王孝娃 《辐射防护》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期124-128,共5页
在建的上海硬X射线自由电子激光装置(Shanghai HIgh repetition rate XFEL aNd Extreme light facility,SHINE)的加速器隧道内,采用束流刮束器刮掉束晕外围张角比较大的电子,刮束器的束流损失率为0.1‰。本文采用蒙特卡洛程序FLUKA,用SO... 在建的上海硬X射线自由电子激光装置(Shanghai HIgh repetition rate XFEL aNd Extreme light facility,SHINE)的加速器隧道内,采用束流刮束器刮掉束晕外围张角比较大的电子,刮束器的束流损失率为0.1‰。本文采用蒙特卡洛程序FLUKA,用SOURCE程序实现电子束在3σbeam外的高斯分布,以尽量真实模拟电子在束流刮束器处的丢失情况,解决了低功率刮束情况下蒙特卡洛模拟无统计性结果的难题。利用束流环形高斯模型对刮束器的活化进行了分析,结果表明环形高斯模型可以更真实地再现电子在束流刮束器的丢失情况;5年运行后距刮束器30 cm处的剩余剂量率达到了数百μSv/h至数mSv/h,和国外类似装置计算结果相当;通过对放射性核素的种类分析,结果证明刮束器(钨)的放射性废物处置难度不大。 展开更多
关键词 上海硬X射线自由电子激光装置 束流刮束器 蒙特卡洛程序 FLUKA 束流环形高斯模型 活化分析
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上海软X射线自由电子激光装置束线站定时系统 被引量:1
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作者 余鹏翔 阎映炳 《核电子学与探测技术》 CAS 北大核心 2023年第5期923-930,共8页
上海软X射线自由电子激光装置由活细胞结构与功能成像等线站工程和软X射线自由电子激光用户装置共同构成,两个项目同步建设,有机衔接,包含两条光束线和5个实验站。为了向束线站各类设备提供稳定且精确的触发信号,基于WRTD分布式架构,使... 上海软X射线自由电子激光装置由活细胞结构与功能成像等线站工程和软X射线自由电子激光用户装置共同构成,两个项目同步建设,有机衔接,包含两条光束线和5个实验站。为了向束线站各类设备提供稳定且精确的触发信号,基于WRTD分布式架构,使用WR交换机及光纤构成的网络,实现了长距离多节点之间的频率锁相及纳秒级时间同步,通过扇出模块最后输出延时和脉宽可调的触发信号。整个系统集成在EPICS框架中,可以通过PyDM界面对系统进行监测和控制。目前该系统稳定运行,抖动在100 ps量级,为束线站顺利通过工艺测试、实验站取得首批实验数据,提供了重要支持。 展开更多
关键词 自由电子激光装置 定时系统 White Rabbit 触发信号
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光阴极微波电子枪中激光脉冲的时间抖动测量
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作者 刘圣广 李永贵 王鸣凯 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期735-738,共4页
研究了光阴极微波电子枪输出电荷量与驱动激光相对于微波入射相位的关系。通过对光阴极材料在光电子发射时的肖特基效应和电子束团在电子枪内的纵向加速过程分析模拟 ,得到了电子枪输出电荷量与激光入射相位的一段线性关系 ,设计了利用... 研究了光阴极微波电子枪输出电荷量与驱动激光相对于微波入射相位的关系。通过对光阴极材料在光电子发射时的肖特基效应和电子束团在电子枪内的纵向加速过程分析模拟 ,得到了电子枪输出电荷量与激光入射相位的一段线性关系 ,设计了利用此关系测量驱动激光脉冲相对于微波相位的时间抖动的实验方案。结果表明 ,这种测量方法可以分辨 1.15fs的时间抖动 ,误差为 0 .2 3fs。 展开更多
关键词 光阴极微波电子 激光脉冲 肖特基效应 时间抖动 测量 电子直线加速器 自由电子激光装置
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基于大科学装置的纳米生物效应研究进展
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作者 解宏鑫 李玉锋 +4 位作者 于永亮 陈栋梁 敬罕涛 李柏 陈春英 《分析测试学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1483-1495,共13页
纳米生物效应是指纳米尺度物质与生命体系的相互作用情况。大科学装置也称大科学设施,是指需通过较大规模投入和工程建设来完成、建成后通过长期的稳定运行和持续的科学技术活动而实现重要科学技术目标的大型设施。大科学装置可为纳米... 纳米生物效应是指纳米尺度物质与生命体系的相互作用情况。大科学装置也称大科学设施,是指需通过较大规模投入和工程建设来完成、建成后通过长期的稳定运行和持续的科学技术活动而实现重要科学技术目标的大型设施。大科学装置可为纳米生物效应研究提供重要工具。基于大科学装置的相关技术在时间分辨率、空间分辨率、测定通量和原位分析方面具有独特优势,可为纳米生物效应研究提供前沿分析方法。该文介绍了基于大科学装置的相关技术在纳米生物效应研究中的最新进展,着重总结了基于同步辐射装置、自由电子激光装置和中子源等相关技术在纳米生物效应研究中的应用进展,特别是纳米材料表征、纳米材料在生物体内的分布与转化以及纳米材料与生物分子的相互作用研究等。此外,也对利用新一代大科学装置开展纳米生物效应研究进行了展望。 展开更多
关键词 大科学装置 纳米生物效应 同步辐射装置 自由电子激光装置 中子源
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高平均功率FEL的标度律
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作者 曹泽新 董保国 施义晋 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期831-836,共6页
 讨论了设计高平均功率康普顿型自由电子激光(FEL)装置的基本思路与相关的标度律。强调了除电子束平均流强外,能量抽取率是装置实现高平均功率的决定性因素。这个量的标度律基本上由摇摆器参数(周期数)单独确定,与摇摆器周期长度和强...  讨论了设计高平均功率康普顿型自由电子激光(FEL)装置的基本思路与相关的标度律。强调了除电子束平均流强外,能量抽取率是装置实现高平均功率的决定性因素。这个量的标度律基本上由摇摆器参数(周期数)单独确定,与摇摆器周期长度和强度无关,与激光波长无关。指出如无能量回收系统,按目前光阴极电子枪+超导射频加速结构装置可预期的电子束团100pC bunch,平均电流为mA情况下,15MeV电子束能给出的激光平均输出功率为百瓦量级。 展开更多
关键词 自由电子激光 标度律 平均功率 康普顿型自由电子激光装置 能量抽取宰
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加速器通道信息管理系统设计
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作者 吕慧慧 冷用斌 阎映炳 《核电子学与探测技术》 CAS 北大核心 2020年第5期775-780,共6页
设计了基于EPICS的加速器通道信息管理系统,使用MySQL建立EPICSPV、Record.IOC关系数据库模型,通过按周期运行的Service获取控制系统PV实时数据.IOC运行状态、Server运行状态,存储到数据库中;通过WcbService获取数据库信息分类显示在We... 设计了基于EPICS的加速器通道信息管理系统,使用MySQL建立EPICSPV、Record.IOC关系数据库模型,通过按周期运行的Service获取控制系统PV实时数据.IOC运行状态、Server运行状态,存储到数据库中;通过WcbService获取数据库信息分类显示在WebUI中。该系统将用于硬X射线自由电子激光装置中,监测控制系统中数百万量级的Record及EPICS IOC运行状态,工程技术人员远程即可从全局上把握控制系统运行情况。 展开更多
关键词 EPICS 通道信息管理系统 MYSQL 硬X射线自由电子激光装置
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依旧苍穹闪耀
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《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2016年第3期F0002-F0002,共1页
2016年2月20日,谢家麟,中科院院士、2011年度国家最高科学技术奖荣获者驾鹤西去。这位国际著名加速器物理学家,一生冲锋陷阵在加速器科学技术研究的“原创”最前沿,为我国和人类的加速器事业创造了一个又一个“第一”:世界第一台... 2016年2月20日,谢家麟,中科院院士、2011年度国家最高科学技术奖荣获者驾鹤西去。这位国际著名加速器物理学家,一生冲锋陷阵在加速器科学技术研究的“原创”最前沿,为我国和人类的加速器事业创造了一个又一个“第一”:世界第一台以高能电子治疗深度肿瘤的加速器,开创了高能电子治癌的全新领城;他率领的科研技术团队建成我国第一台高能量电子直线加速器,一举赶上国际先进水平;他还作为总设计师建成的北京正负电子对撞机第一次实现正负电子对撞,创造了国际加速器建设史的奇迹;他率领的团队研制成功亚洲第一台北京自由电子激光装置;他还研制成功世界第一台紧凑型加速器样机。 展开更多
关键词 电子直线加速器 国家最高科学技术奖 北京正负电子对撞机 北京自由电子激光装置 高能电子 中科院院士 物理学家 科研技术
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