最新刊期
      2015 年 第 38 卷 10 期

        同步辐射技术及应用

      • 耿合龙,冷用斌,周伟民,赖龙伟,沈 通,阎映炳
        2015, 38(10): 100101. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2015.hjs.38.100101
        摘要：针对上海光源机器故障分析的需求，对原有储存环束流轨道联锁系统进行升级，实现对储存环束流位置测量系统中140台束流位置监测器(Beam Position Monitor, BPM)电子学输出的联锁信号进行标记，同时锁存丟束过程中所有BPM电子学中的逐圈轨道数据。联锁信号的处理与锁存触发信号的输出在FPGA (Field Programmable Gate Array)内完成。该系统集成至储存环的物理实验与工业控制系统(Experimental Physics and Industrial Control System, EPICS)控制系统之中。束流检测实验表明，该系统能够准确区分不同BPM电子学输出的联锁信号，同时锁存丟束时逐圈轨道数据，并通过该系统观测到了储存环束流丢失过程中的逐圈轨道变化。  
        关键词：上海光源;束流测量;轨道联锁;FPGA   
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        发布时间：2021-03-03
      • 文鹏权,宋一凡,李 兵,宣 科,刘功发
        2015, 38(10): 100102. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2015.hjs.38.100102
        摘要：描述了一种基于关系数据库的电子储存环束流清洗状况的分析方法，结合HLS-II (Hefei Light Source II)历史数据库讨论了储存环束流寿命、束流流强和真空压强等数据的选取条件，采用MATLAB编写了数据处理和分析程序，对HLS-II自2014年调试以来的大量历史数据进行了分析。HLS-II储存环在2014年11月因更换陶瓷真空室而暴露大气，因而束流清洗过程分为两个阶段。数据分析结果表明，第二阶段的束流清洗效果较第一阶段更加明显，且积分流强达到80 A?h 后动态真空度达到了设计要求。此分析方法处理快捷，自动化程度高，可帮助研究人员快速掌握储存环的束流清洗状况。  
        关键词：合肥光源;束流清洗;束流寿命;真空度   
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        发布时间：2021-03-03
      • 何 俊,赵晓岩,汪 林,杜垚垚,赵 颖,随艳峰,岳军会,曹建社
        2015, 38(10): 100103. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2015.hjs.38.100103
        摘要：为更好掌握储存环中的束流状态，在北京正负电子对撞机二期工程的储存环上建立了以二极管为探测器的束流损失探测系统。用蒙特卡罗软件对损失束流产生簇射电子的分布情况进行了模拟，为安装束损探测器位置提供了依据。搭建了包括探头、数据获取系统、数据传输系统在内的束损系统。对束损过程进行了详细的分析与描述。对北京正负电子对撞机多年的束损数据进行了整理分析，对其在丢束诊断、束流寿命研究等多个方面应用情况进行了总结。数据显示建立的束损系统工作状态稳定，是优化机器参数、改善束流寿命、分析丢束过程的有力工具。  
        关键词：二极管;束流损失;储存环;束流寿命   
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        发布时间：2021-03-03

        低能加速器技术、射线技术及应用

      • 李 涛,张 斌,刘鲁北,何 源,张生虎
        2015, 38(10): 100201. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2015.hjs.38.100201
        摘要：162.5 MHz (?=0.10) 半波长谐振型(Half Wave Resonance, HWR)超导腔被用于CIADS (China Initiative Accelerator Driven System)项目注入器II的低能段。氦气压力驱动式调谐器基于上述腔体的调谐范围及机械性能要求进行设计制造。为确保调谐器运行良好，进行了常温测试。铜制模型腔测试中调谐范围达到640 kHz，满足频率调节范围要求。铌腔测试中得到腔体频率与气体压力关系，调谐敏感度为0.272 kHz?hPa?1。采用气体质量流量控制方案并搭建气体驱动控制平台进行分辨率测试，在测试结果显示调谐器满足调谐分辨率要求，分辨率精度达到4.4–15 Hz。计算了超导腔与调谐器间的传热量，其值不超过0.002W，小于低温恒温器与调谐器之间的热辐射量，表明此调谐器可用于HWR腔体。  
        关键词：氦压;调谐;超导腔;气体质量流量控制   
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        发布时间：2021-03-03
      • 韩俊杰,朱金汉,张白霖,陈立新,刘小伟
        2015, 38(10): 100202. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2015.hjs.38.100202
        摘要：研究了医用直线加速器的主要部件对X射线能谱的影响。利用蒙特卡罗软件包EGSnrc/BEAMnrc针对Varian600C医用直线加速器，模拟完整及分别去除初级准直器、均整器和次级准直器条件下的相空间文件，通过相空间文件分析程序Beamdp对相空间文件进行分析，分别得到相应条件下的X射线能谱。均整器对能谱的影响非常大，对比于无均整器的情况，有均整器时，平均能量上升了48.9%；但初级准直器、次级准直器对能谱的影响小，平均能量的变化小于1%。在射野内，对比于无均整器的情况，有均整器时，能量注量降低了52.4%，但其空间分布变均匀，非平坦度从15.09%变为1.82%；对比于无初级准直器的情况，有初级准直器时，能量注量上升了1.58%；而对比于无次级准直器的情况，有次级准直器时，能量注量下降了2.00%。均整器对X射线的能谱的影响起主要作用，它能够使X射线的平均能量上升和射野内能量注量的分布变均匀。初级准直器对X射线能谱影响小但对X射线的散射不可忽略，而次级准直器对X射线能谱的影响小而且对X射线的散射作用可以忽略，这些结果对加速器X射线束流模型的建立有一定的参考意义。  
        关键词：初级准直器;均整器;次级准直器;X射线能谱   
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        发布时间：2021-03-03
      • 熊绮丽,石 勇,徐 刚,顾 强
        2015, 38(10): 100203. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2015.hjs.38.100203
        摘要：医用电子直线加速器未均整射束的剂量学特征和优势早已被证明，但是随着三维适形和调强放射治疗技术的发展，临床治疗的射野(Field)主要是由多叶准直器射野形成，而有关未均整射束的多叶准直器射野剂量特征的研究很少。本文研究TrueBeam加速器6 MV-X未均整射束的多叶准直器射野剂量特征。利用蒙特卡罗(Monte Carlo, MC)模拟和三维剂量扫描系统临床测量，对比和分析射野离轴比曲线剂量特征。结果表明：蒙特卡罗模拟和临床测量未均整射束下多叶准直器叶片到位精度、X和Y方向的漏射量、射野半影、叶片间凹凸结构对射野剂量的影响大体一致。多叶准直器形成不规则射野的几何学、蒙特卡罗模拟和临床测量的不符合度（MC或临床测量50%等剂量曲线的面积与射野几何面积的差值相对于射野实际面积的百分数）分别为3.629%、3.2626%和2.0394%。圆形射野、具有凹凸边界射野几何学和蒙特卡罗模拟的不符合度分别为0.8662%、0.8794%和0.2314%、0.8170%。为未均整射束条件下多叶准直器的临床合理使用提供可靠的依据。  
        关键词：未均整射束;多叶准直器;蒙特卡罗模拟;剂量特性;临床测量   
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        发布时间：2021-03-03
      • 李 磊,李晓燕,蒋树斌,伍晓利,李宗军
        2015, 38(10): 100204. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2015.hjs.38.100204
        摘要：对于单板钴源而言，现有源棒排列优化方法都针对辐射加工，难以满足电子学器件耐辐照考核实验对剂量场均匀性较高的要求。通过建立数学模型，对基于改进型贪心算法进行求解，实现了源棒排列优化。算法采用贪心算法策略，以使参考辐照面剂量率不均匀度最小为约束条件来确定源棒位置；参考经验法来限制求解空间，利用枚举法改善初始条件、放置顺序对排源结果的影响，以增大算法的全局搜索能力。算例结果表明：针对耐辐照考核实验，获得了参考面剂量率不均匀度≤1.02条件下的源棒排列，满足使用要求，排源效果优于经验法，效率提高约100倍；针对辐射加工，排源效果、效率与已有基于贪心算法和模拟植物生长算法的优化方法相当。本文排源方法既能用于耐辐照考核实验又可适用于辐射加工。  
        关键词：单板钴源;源棒优化排列;贪心算法;辐照考核实验   
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        发布时间：2021-03-03

        核化学、放射化学、放射性药物和核医学

      • 李洒洒,程治强,李杨娟,龙德武,龚 昱,窦 强,吴明红,李晴暖
        2015, 38(10): 100301. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2015.hjs.38.100301
        摘要：将作为粘结剂和造孔剂的高分子羧甲基纤维素钠(Carboxymethylcellulose, CMC)、CeF3和NaF按4:9:62的质量比例混合，再加一定量的水（CMC与水的比为1:6），通过混捏、成形和烧结等程序制得了一种新型的CeO2/NaF吸附剂颗粒。通过研究CeO2的掺杂对NaF吸附剂表观性质和吸附性能的影响发现：CeO2/NaF吸附剂的比表面积为(0.84±0.04)m2·g?1，是相同条件下制得的NaF吸附剂的两倍以上；孔隙率为42.2%，也优于NaF吸附剂；CeO2/NaF和NaF吸附剂对MoF6的饱和吸附容量相当，但CeO2/NaF吸附剂的初始吸附速率明显大于NaF吸附剂；吸附于CeO2/NaF吸附剂上的MoF6在150–300°C单个温度段解吸附，而吸附于NaF吸附剂上的MoF6在100–300°C和350–400°C两个温度段发生解吸，表明CeO2的引入在一定程度上起到了稳定MoF6的作用。在NaF吸附剂内掺杂CeO2可以改变NaF吸附剂部分表观性质，从而改善NaF的吸附性能。  
        关键词：NaF;吸附剂;CeO2掺杂;MoF6;热重分析   
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      • 汤 磊,傅中华,刘雪梅,龙开明
        2015, 38(10): 100302. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2015.hjs.38.100302
        摘要：恒电流库仑分析是铀总量测量的准确度精度最高的方法之一，特别适用于纯铀样品中铀总量的测定。自行制备了 U3O8和铀标准溶液，开展了铀总量恒电流库仑法分析的全流程条件实验研究。考察了磷酸用量、亚铁还原剂用量、氧化剂用量、氧化温度、共存离子等的影响。采用优化流程条件，分析了不同含量的铀标准溶液的铀总量，对于50 mg量级铀总量，采用恒电流库仑分析的相对标准不确定度为0.12%。  
        关键词：铀;恒电流;库仑分析   
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        发布时间：2021-03-03

        核电子学与仪器

      • 朱胜本,丁开忠,杜庆庆,冯汉升,陆 坤,刘承连,宋云涛
        2015, 38(10): 100401. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2015.hjs.38.100401
        摘要：中国科学院等离子体物理研究所(Institute of Plasma Physical, Chinese Academy of Sciences, ASIPP)负责国际热核聚变实验堆(International Thermonuclear Experimental, ITER) 60根高温超导电流引线(High Temperature Superconducting Current Lead, HTSCL)产品的研制与测试，并在2013–2015年间开展了三对三种电流等级(68kA、55 kA和10 kA)的高温超导电流引线认证制造。为检验电流引线的低温大电流性能，ASIPP与印度塔塔咨询服务公司(Tata Consultancy Service, TCS)及ITER合作开发了基于CODAC (Control, Data Access and Communication)框架的ITER高温超导电流引线测控系统。该系统包括传统西门子PLC300工艺过程测控系统、基于LabVIEW的失超保护系统、基于PLC400冗余设计的互锁系统和基于NI c系列模块的快速控制系统(Plant system Controller, Fast Controls, PCF)。目前本系统已通过三轮验收测试并在2015年1月份的ITER CC 10 kA电流引线原型件和同年7月份的ITER TF 68 kA电流引线原型件中成功应用。结果表明，本系统能很好地满足电流引线的实验需求，得到ITER国际认同。电流引线测控系统软硬件遵照ITER的CODAC标准进行设计，是CODAC和互锁保护规范的首次在ITER真实组件物理性能测试的联合应用案例，可作为ITER采购包出厂验收推行的CODAC模范。  
        关键词：国际热核聚变实验堆;高温超导电流引线;CODAC;测控系统;EPICS   
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        发布时间：2021-03-03
      • 杨 君,苏海军,郭洪雷,李德明
        2015, 38(10): 100402. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2015.hjs.38.100402
        摘要：根据小型工业电子加速器监控系统的特点及需求，采用VC++开发出一套远程监控系统。该系统实现了远程监测、远程控制、设备及权限管理等功能。测试结果表明，该系统具有较高的实时性、稳定性和扩展性，便于加速器的使用人员进行远程监测设备，且可以改变加速器制造企业的维修方式，降低维修成本。该系统具有广泛的应用前景。  
        关键词：小型加速器;远程监控;VC++   
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        发布时间：2021-03-03
      • 王 琦,鲍 杰,侯 龙,阮锡超,苏晓斌,敬罕涛,李 强
        2015, 38(10): 100403. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2015.hjs.38.100403
        摘要：将235U与238U两种材料组成的裂变电离室作为散裂中子源反角方向束流监视系统应用的探测器，采用飞行时间方法可以高精度地测量束流的能谱。本文主要介绍整个系统的时间分辨精度对能量分辨的影响以及实际测量中的修正因素，时间分辨引起的能量分辨与能量的3/2幂成正比，能量分辨引起与标准截面的能量差异的修正小于0.1%，实验结果表明该项裂变电离室的设计能满足散裂反角中子能谱测量的要求。  
        关键词：时间分辨;中子能谱;裂变室   
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        发布时间：2021-03-03

        核能科学与工程

      • 魏述平,李 兰,程诗思,朱建平,谭 怡
        2015, 38(10): 100601. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2015.hjs.38.100601
        摘要：U-Pu混合氧化物(Mixed oxide, MOX)燃料应用前景广阔。以国内M310型堆芯为对象，对使用30% MOX燃料的部分低泄漏堆芯燃料管理方案进行分析，比较了含MOX燃料堆芯和传统的全UO2燃料堆芯在平衡循环下压力容器快中子注量、原子位移次数(Displacement per atom, DPA)和辐照监督管超前因子的特性差异。结果表明，与国内主流的高泄漏全UO2燃料堆芯平衡循环相比，平衡循环压力容器内表面快中子注量率和DPA率小20%左右，343°处的辐照监督管快中子注量率小8%，超前因子大15%；与国内占少数比例的低泄漏全UO2燃料堆芯平衡循环相比，平衡循环压力容器内表面快中子注量率和DPA率大40%左右。进一步分析发现，虽然同等功率下MOX燃料比UO2燃料释放的中子多7%，但与国内主流的高泄漏全UO2燃料堆芯相比，部分低泄漏MOX燃料堆芯的燃料管理方式使堆芯外围组件功率降低，使得压力容器受到的快中子辐照损伤降低。  
        关键词：U-Pu混合氧化物燃料;压力容器;快中子注量;原子位移次数;超前因子   
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        发布时间：2021-03-03
      • 余江妹,余 俊,龚学余,谢宝艺,张 能
        2015, 38(10): 100602. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2015.hjs.38.100602
        摘要：采用理想磁流体力学模型，利用绝热近似方法，推导出托卡马克等离子体极向转动体系中带状流的色散方程，分析了极向转动对带状流产生的影响。结果表明，等离子体极向转动体系下，测地声模频率和声波频率都会随极向转动马赫数而增大。带状流的频率与采用等温近似时有一定的数值差别；测地声模的密度扰动量形式也发生变化，由静态体系中纯驻波的形式，变为由一个驻波和一个小振幅行波叠加的形式。  
        关键词：托卡马克;带状流;频率;等离子体极向转动   
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        发布时间：2021-03-03
      • 宋明强,周 涛,陈柏旭,黄彦平,夏榜样
        2015, 38(10): 100603. DOI: 10.11889/j.0253-3219.2015.hjs.38.100603
        摘要：以具有不同当量直径的矩形、圆形、三角形、环形等管道为研究对象，利用ANSYS CFX分别计算在定质量流量和定流体速度条件下，超临界水在不同通道内的流动换热特性。发现在定质量流量条件下，圆形通道换热特性最优，且小当量直径促进流体换热；在定入口流速条件下，环形通道换热特性最优，小当量直径管道促进亚临界流体换热，大当量直径管道促进超临界流体换热。  
        关键词：不同通道;超临界水;换热特性   
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        发布时间：2021-03-03
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