王怀宝 1,2,3周良 1,3胡春明 1,3李小虎 1,3
作者单位
摘要
1 中国科学院 高能物理研究所,北京 100049
2 中国科学院大学,北京 100049
3 散裂中子源科学中心,广东 东莞 523803
中国散裂中子源(CSNS)工程材料中子衍射谱仪(EMD)的样品非常大,且形状各异,有些样品甚至是曲面的,中子准直光阑(狭缝)要靠近这些异形构件,需要设计成尖嘴型。狭缝的主要作用是给样品测试提供所需要的束流尺寸,并保证束流尺寸精度很高,束流没有太多杂散中子。工程材料中子衍射谱仪的尖嘴型狭缝为连续型,开口可以根据实验需求进行变化。狭缝采用双导轨结构,定位精度高,重复定位精度优于10 μm,绝对定位精度优于30 μm。狭缝刀片采用富集碳化硼,较大程度减小了刀片的厚度,可以有效降低狭缝悬臂结构的变形量,保证狭缝有足够长度的尖嘴,能够接近异形构件,特别能够深入到长管内部,提高了工程材料中子衍射谱仪的实验能力。狭缝采取双重安全设计:导轨互换系统和防撞结构,可以有效防止狭缝在使用过程中被大件样品撞坏。该狭缝已经应用到中国散裂中子源工程材料中子衍射谱仪的实验测试,为残余应力测量做出了重要贡献,它的应用为国内外尖嘴型狭缝的设计提供了非常重要的参考。
中国散裂中子源 中子谱仪 尖嘴型狭缝 有限元 China Spallation Neutron Source neutron spectrometer pointed slit finite element analysis 
强激光与粒子束
2023, 35(11): 114004
何泳成 1,2,3张玉亮 1,2,3王林 1,2,3金大鹏 1,2,3[ ... ]朱鹏 1,2,3
作者单位
摘要
1 中国科学院 高能物理研究所,北京 100049
2 散裂中子源科学中心,广东 东莞 523803
3 中国科学院大学,北京 100049
为了能在中国散裂中子源(CSNS)加速器的部分故障发生前发出预警信息,利用深度学习建立了基于CSNS加速器真空度和漂移管直线加速器(DTL)温度的特征模型,开发了一套CSNS加速器预警系统样机。该样机基于实验物理及工业控制系统(EPICS)架构搭建,主要由训练、识别和信息发布3部分组成,采用Python进行程序设计开发,实现了训练样本获取、深度学习网络设计和训练、在线识别和信息发布等功能。测试结果表明,该样机对基于CSNS加速器真空度和DTL温度历史数据生成的测试集的准确率达98.4%,且能根据实时数据识别出CSNS加速器真空度和DTL温度的异常,并能发出预警信息,证明了其可行性和有效性。
中国散裂中子源 加速器 预警系统 深度学习 实验物理及工业控制系统 China Spallation Neutron Source accelerator early warning system deep learning experimental physics and industrial control system 
强激光与粒子束
2021, 33(4): 044008
作者单位
摘要
1 中国科学院 高能物理研究所,北京 100049;散裂中子源科学中心,广东 东莞 523803
2 中国科学院 高能物理研究所,北京 100049;散裂中子源科学中心,广东 东莞 523803;中国科学院大学,北京 100049
3 中国科学院 高能物理研究所,北京 100049
中国散裂中子源(CSNS)加速器真空控制系统负责真空数据采集、设备监控和闸板阀控制与联锁,是设备运行和故障诊断以及超高真空保持的重要保障。本文介绍了加速器真空需求,基于实验物理及工业控制系统EPICS软件框架的真空控制系统设计与实现,使用横河可编程逻辑控制器PLC控制与联锁设备,摩莎MOXA工控机监测真空状态,EPICS PV数据直接进入声音报警系统和历史数据库系统,为工作人员及时发现和处理问题、进行后续数据分析和机器研究等提供了便捷途径和可靠保障。目前,该系统已完成现场安装和调试,并已正式投入运行。运行结果表明,该系统具有稳定性好、可靠性高、人机交互友好的特点,很好地满足了加速器真空控制系统运行的需要。
中国散裂中子源 超高真空 真空控制系统 实验物理及工业控制系统 China Spallation Neutron Source ultra-high vacuum vacuum control system experimental physics and industrial control system 
强激光与粒子束
2020, 32(8): 084001
孟鸣 1,2徐韬光 1,2李芳 1,2徐智虹 1,2[ ... ]孙纪磊 1,2
作者单位
摘要
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, 东莞 523803
介绍了针对中国散裂中子源(CSNS)的直线到环输运线(LRBT)所设计的条带式束流位置测量(BPM)系统, 探头方案以条带式电极为基础进行物理设计及参数优化, 并通过机械标定减少机械加工误差, 电子学选用商用数据处理方案。此系统在加速器实际运行中有效提供位置信息, 对在线测量数据采用奇异值分解(SVD)进行分析, 根据分析结果, 对束流轨道测量的精度达到预期设计目的, 满足物理调束需求。
中国散裂中子源 输运线 束测 束流位置测量 条带式 奇异值分解 CSNS LRBT beam diagnosis beam position monitor stripline SVD method 
强激光与粒子束
2019, 31(6): 065104
何泳成 1,2,3,*李刚 1,2,3,4康明涛 1,2,3吴煊 1,2,3[ ... ]唐靖宇 1,2
作者单位
摘要
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
3 中国科学院 高能物理研究所, 中国科学院粒子加速物理与技术重点实验室, 北京 100049
4 中国科学院大学, 北京 100049
5 中国科学院 高能物理研究所, 核探测与核电子学国家重点实验室, 北京 100049
中国散裂中子源(CSNS)反角白光中子源束线主要由中子束窗、中子开关、中子准直器和真空管道等组成。为了保证CSNS反角白光中子源束线安全、稳定、可靠地运行, 研制了基于EPICS(Experimental Physics and Industrial Control System)软件架构的控制系统。该系统主要由中子束窗、中子开关及中子准直器的运动控制系统、真空控制系统和控制室三部分组成, 实现了对反角白光中子源束线主要设备的远程监测和控制。测试结果表明, 该系统具有稳定可靠性高、人机交互友好的特点, 很好地满足了反角白光中子源束线运行的需要。
中国散裂中子源 反角白光中子源 束线 控制系统 China Spallation Neutron Source white neutron source beamline control system EPICS EPICS 
强激光与粒子束
2018, 30(11): 114006
李鹏 1,2邱瑞阳 1,2李芳 1,2徐智虹 1,2[ ... ]徐韬光 1,2,3
作者单位
摘要
1 中国科学院 高能物理研究所 东莞分部, 广东 东莞 523803
2 东莞中子科学中心, 广东 东莞 523803
3 中国科学院大学, 北京 100049
介绍了中国散裂中子源(CSNS)直线加速器(Linac)采用的自主研制的束流变压器(BCT)系统。根据CSNS Linac的束流参数、加速器管道的横向孔径和纵向空间,专门设计了BCT进行束流宏脉冲流强的测量。在CSNS Linac试运行阶段成功地测量到了负氢粒子束流的宏脉冲信息,给调束运行提供了有利的保障和支撑。
束流流强 宏脉冲 束流变压器 磁环电感 中国散裂中子源 beam current macro-pulse beam current transformer toroid inductance China Spallation Neutron Source 
强激光与粒子束
2018, 30(7): 075101
作者单位
摘要
1 中国电子科技集团公司 第三十八研究所, 合肥 230088
2 中国科学院 高能物理研究所 东莞中子科学中心, 广东 东莞 523803
采用欠采样技术为中国散裂中子源(CSNS)直线加速器研制了全数字化束流相位测量电子学系统。介绍了该系统的测量原理、整体设计情况, 并进行了实验测试。测试采用324 MHz,100 mVpp的正弦信号,测试结果显示相位分辨率优于0.1°,通道间相位不一致性可控制在±0.2°以内,满足设计指标要求。
束流相位测量 欠采样 中国散裂中子源 beam phase measurement sub-sampling ADC ADC China Spallation Neutron Source(CSNS) 
强激光与粒子束
2017, 29(6): 065106
作者单位
摘要
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
作者单位
摘要
1 中国科学院 高能物理研究所, 北京 100049
2 中国科学院大学, 北京 100049
环-靶站输运线(RTBT)末端的准直器是中国散裂中子源(CSNS)工程中的关键部件之一, 因其靠近靶站, 辐射剂量大, 维护困难, 故设计可靠性极为重要。根据准直器的工作原理, 及CSNS物理设计要求, 对比国外同类加速器的设计经验, 设计完成准直器设备。在设计过程中兼顾了热沉积、功率损耗和材料性能等方面的严格要求, 并逐一阐述了具体方案。利用Bethe-Bloch公式计算与SRIM软件模拟的结果比较, 确定了模拟工具和模拟方法的可靠性, 根据ANSYS有限元软件模拟的结果, 验证了准直器结构设计的可靠性。
中国散裂中子源 准直器 热沉积 热分析 可靠性分析 Chinese Spallation Neutron Source collimator thermal deposition therma analysis reliability analysis 
强激光与粒子束
2015, 27(5): 055104
作者单位
摘要
中国科学院 高能物理研究所, 北京 100049
介绍了中国散裂中子源/快循环质子同步加速器一期工程(CSNS-Ⅰ/RCS)拟采用的双谐波加速方案。针对该方案需要在加速周期内对8个射频腔之一进行工作模式切换的特殊要求,对设计实现的基于现场可编程门阵列(FPGA)技术的数字化低电平控制系统采取了一系列优化措施,包括模式切换时段控制回路的开环、功率源两级调谐回路的错时闭环等。在射频系统样机平台开展的模拟实验表明该低电平控制系统动态性能良好,双谐波方案可行性得到了一定程度的验证。
中国散裂中子源 快循环同步加速器 双谐波加速 射频系统 低电平控制 China Spallation Neutron Source rapid cycling synchrotron dual-harmonic acceleration RF system low-level control 
强激光与粒子束
2013, 25(11): 2986

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