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静电加速器终端电压稳定系统的设计

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第一章 研究背景和研究内容

§1.1概述

§1.1.1静电加速器终端电压稳定性的意义

§1.1.2加速器的发展和应用

§1.1.3加速器终端电压不稳定的因素

§1.1.4加速器终端电压稳定性的影响

§1.2 CAS-LIBB静电加速器稳定性的现状及要求

§1.3论文主要研究内容

第二章 静电加速器的结构

§2.1静电加速器结构组成

§2.1.1终端高压产生系统

§2.1.2离子束产生系统

§2.1.3加速和聚焦系统

§2.1.4真空系统及其控制

§2.1.5静电加速器的特点

§2.2单离子束装置

第三章 终端电压稳定系统设计

§3.1静电加速器终端电压稳定方法

§3.1.1旋转伏特计方式稳压方法

§3.1.2束流狭缝方式(SLIT)稳压方法

§3.1.3电容法

§3.1.4电子枪法

§3.1.5几种稳压方法比较

§3.2 GVM方式电压稳定原理

§3.3 GVM方式控制系统处理电路

§3.3.1工频陷波器

§3.3.2低通放大器

§3.3.3整流滤波电路

§3.3.4带通滤波放大器

§3.3.5参考信号产生电路

§3.3.6误差放大器

§3.4电晕针及其电源控制电路

第四章 GVM方式控制系统测试与研究

§4.1加速器终端电压控制系统测试与分析

§4.2终端电压稳定性对单离子束能谱的影响

§4.3终端电压稳定性对单离子束束径的影响

§4.4终端电压稳定性对单离子束束径影响的分析

第五章 单离子束远程计数检测系统

§5.1单离子束计数检测原理

§5.2单离子束计数检测系统

§5.2.1检测信号的获取

§5.2.2脉冲信号的精确F-V转换

§5.2.3信号的计数显示

§5.3系统测试及分析

第六章 论文总结

参考文献

附录

致谢

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摘要

单离子束技术是目前最先进的束流技术,实现了单个离子、单个细胞的精确辐射技术,在生物、物理、微制造、环境与健康、太空环境模拟等诸多领域具有广泛的应用,成为功能强大的技术平台。离子束生物工程学重点实验室CAS-LIBB单离子束辐照装置,在单能性和定位精度等重要指标方面都达到了国际先进水平。
   定位精度是单离子束最重要的技术指标。影响单离子束定位精度的因素很多,束流能量不稳定是重要原因之一,束流能量不稳定还影响单离子束稳定工作时间。导致束流能量不稳定的因素主要来自前级静电加速器终端电压的不稳定。
   本论文对前级静电加速器终端电压的稳定性进行了分析和研究,改进了旋转伏特计式静电加速器终端电压稳定系统,改善了加速器终端电压稳定性,提高了单离子束的定位精度和稳定工作时间。设计制作了单离子束远程计数检测装置,完善了原有的单离子束计数检测系统。具体工作主要包括:
   1)静电加速器终端电压控制原理的分析:着重分析了旋转伏特计(GVM)方式终端电压控制原理,包括GVM的结构、工作原理、信号获取依据和方法。
   2)静电加速器终端电压稳定控制电路:设计了GVM方式+电晕针方式控制电路,包括工频陷波、低通滤波、精密整流滤波、带通放大、误差放大等电路。并对设计电路进行了测试和验证。分析了加速器终端电压稳定性对单离子束的能量稳定性、单离子束束径、定位精度等参数的影响。
   3)单离子束远程计数器的设计:设计了单离子束远程计数装置,该装置可以检测单离子束的通断、通量和稳定性。可以远离辐射源进行检测监视。
   本项目得到中科院创新项目(NO∶KSCX2-SW-324)的支持。

著录项

  • 作者

    齐学红;

  • 作者单位

    中国科学院合肥物质科学研究院;

  • 授予单位 中国科学院合肥物质科学研究院;
  • 学科 核技术及应用
  • 授予学位 硕士
  • 导师姓名 詹福如;
  • 年度 2007
  • 页码
  • 总页数
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 中文
  • 中图分类 TL511;
  • 关键词

    单离子束;

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