强流重离子加速器装置工程设计浅析

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作者 史康云 刘俊 郭晓航 《今日制造与升级》 2024年第S1期64-68,共5页

为推动我国乃至世界在核物理、原子物理等领域的科学研究,在分析HIAF设计原则、方法和技术路线的基础上,研究了HIAF工程设计的系统概况和关键设计难点,采用先进技术和合理的设计方案,满足了我国对高质量重离子科学研究平台的建设需求,... 为推动我国乃至世界在核物理、原子物理等领域的科学研究,在分析HIAF设计原则、方法和技术路线的基础上,研究了HIAF工程设计的系统概况和关键设计难点,采用先进技术和合理的设计方案,满足了我国对高质量重离子科学研究平台的建设需求,并为同类大科学装置的设计和建设提供参考和借鉴。 展开更多

关键词 强流重离子加速器 工程设计 技术路线

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强流重离子加速器装置电源预研及进展 被引量：8

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作者 高大庆 周忠祖 +5 位作者 吴凤军 高杰 燕宏斌 黄玉珍 崔渊 王晓俊 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期2048-2054,共7页

介绍了强流重离子加速器装置(HIAF)磁铁励磁电源的需求,针对这些特殊需求进行了电源相关技术的预研,并介绍了样机研制最新进展。

关键词 强流重离子加速器装置 电源 脉冲

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某强流重离子加速器隧道的消防设计研究 被引量：1

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作者 路世昌 谢天光 《安全》 2022年第3期46-50,共5页

为解决某强流重离子加速器装置科研工艺连续性要求带来的消防设计问题,本文分析强流重离子加速器装置的可燃物分布和工艺特点,从防火分区、安全疏散和消防设施等方面提出防火设计要求,并通过数值模拟分析方式验证方案的可行性,为同类建... 为解决某强流重离子加速器装置科研工艺连续性要求带来的消防设计问题,本文分析强流重离子加速器装置的可燃物分布和工艺特点,从防火分区、安全疏散和消防设施等方面提出防火设计要求,并通过数值模拟分析方式验证方案的可行性,为同类建筑的消防设计提供参考。 展开更多

关键词 强流重离子加速器装置 消防设计 数值模拟

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加速器束晕控制中填充因子对束半径的影响 被引量：6

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作者 成丽春 翁甲强 +1 位作者 朱伦武 方锦清 《广西师范大学学报（自然科学版）》 CAS 2002年第4期19-22,共4页

运用PIC多粒子模拟程序,采用延迟反馈控制器,通过数值模拟,研究了K-V分布束束晕-混沌控制中填充因子对离子束最大半径的影响.通过绘制最大半径随填充因子变化的曲线图,分析曲线图的特点,得到了对最大半径控制效果最好的区域,同时验证了... 运用PIC多粒子模拟程序,采用延迟反馈控制器,通过数值模拟,研究了K-V分布束束晕-混沌控制中填充因子对离子束最大半径的影响.通过绘制最大半径随填充因子变化的曲线图,分析曲线图的特点,得到了对最大半径控制效果最好的区域,同时验证了呼吸模型的正确性. 展开更多

关键词 束半径 强流离子加速器 束晕-混沌控制 填充因子 延迟反馈法

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射频四极场(RFQ)加速器的进展 被引量：6

5

作者 陈佳洱 方家驯 《自然科学进展（国家重点实验室通讯）》 北大核心 2001年第11期1121-1131,共11页

射频四极场(RFQ)加速器是当今强流离子加速器研究的热点之一,近年来国际上和国内对于散裂中子源、加速器驱动能源和其他高功率离子束应用所呈现的广泛兴趣,以及由此引起的对强流、高功率加速器的迫切要求,更对用作它们前级加速结构的RF... 射频四极场(RFQ)加速器是当今强流离子加速器研究的热点之一,近年来国际上和国内对于散裂中子源、加速器驱动能源和其他高功率离子束应用所呈现的广泛兴趣,以及由此引起的对强流、高功率加速器的迫切要求,更对用作它们前级加速结构的RFQ速器提出了种种新的要求,特别是对它能在高的负载周期、甚至在连续波(CW)工作状态下加速高流强的离子束,及其运行的稳定性和可靠性提出了空前严格的要求,推动着RFQ加速器不断地完善和发展,文中试图对国际上应用RFQ的强流高功率加速器,以及四翼、四杆、交叉指与超导等主要类型RFQ加速器的最新进展和上述各方面问题的研究予以述评。 展开更多

关键词 射频四极场 RFQ 直线加速器 高功率加速器 强流离子加速器 前级加速结构 重离子物理

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强流离子束中单离子运动规律的模拟研究

6

作者 田敬北 翁甲强 +1 位作者 白龙 成丽春 《广西师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2005年第3期13-16,共4页

运用多粒子模拟程序(P IC),对初始分布为K-V分布的离子束中的单离子在束晕控制前后进行模拟跟踪,结果发现,单个离子的运动虽然复杂,但大体可以分成两种类型.其中一类与束晕的形成关系密切.采用非线性反馈控制法,可以将这类离子的运动限... 运用多粒子模拟程序(P IC),对初始分布为K-V分布的离子束中的单离子在束晕控制前后进行模拟跟踪,结果发现,单个离子的运动虽然复杂,但大体可以分成两种类型.其中一类与束晕的形成关系密切.采用非线性反馈控制法,可以将这类离子的运动限制在核区内,因而使束晕得到有效控制. 展开更多

关键词 非线性 强流离子加速器 束晕-混沌 单离子运动规律

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强流重离子束驱动的高能量密度物理研究进展 被引量：3

7

作者 任洁茹 王佳乐 +12 位作者 陈本正 徐皓 张艳宁 魏文青 徐星 马步博 胡忠敏 尹帅 冯建华 宋莎莎 张世政 Hoffmann Dieter 赵永涛 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期97-107,共11页

强流高能离子束可以准等容加热任何高密度样品,制备出尺度大、状态均匀、内部无冲击波的高能量密度物质,为实验室研究高能量密度物理提供了一种独特的新手段。介绍了国内外典型的强流重离子加速器装置及其与高能量密度物理相关的关键参... 强流高能离子束可以准等容加热任何高密度样品,制备出尺度大、状态均匀、内部无冲击波的高能量密度物质,为实验室研究高能量密度物理提供了一种独特的新手段。介绍了国内外典型的强流重离子加速器装置及其与高能量密度物理相关的关键参数设计和研究规划;展示了基于粒子和流体模拟的离子束驱动高能量密度物质产生和状态演化规律进展;介绍了一套兼具高时空分辨和高穿透力的高能电子成像诊断技术;分析了中低能区离子束与等离子体相互作用过程中的碰撞和电荷交换微观机制,以及激光加速超短超强离子束在等离子体中的非线性输运和欧姆能损机制。 展开更多

关键词 强流离子加速器 温稠密物质 高能电子成像诊断 能量沉积和输运 非线性效应

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Xe^(23+)离子束轰击低温工况下的无氧铜表面解吸性能研究

8

作者 焦纪强 蒙峻 +2 位作者 罗成 柴振 谢文君 《材料导报》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期131-135,共5页

强流重离子加速器运行时产生动态真空效应引起束流寿命缩短,需安装无氧铜束流准直器来降低该效应。为探究无氧铜材料在离子束轰击下的解吸性能,本工作设计并研制了满足低温工况的解吸率测试装置,在兰州重离子加速器国家实验室利用Xe^(2... 强流重离子加速器运行时产生动态真空效应引起束流寿命缩短,需安装无氧铜束流准直器来降低该效应。为探究无氧铜材料在离子束轰击下的解吸性能,本工作设计并研制了满足低温工况的解吸率测试装置,在兰州重离子加速器国家实验室利用Xe^(23+)离子束完成了无氧铜温度在4.2 K、20 K、77 K和300 K,以及束流能量为0.58 MeV/u、0.96 MeV/u和1.3 MeV/u的在束试验。结果表明,离子束轰击无氧铜表面时解吸出最多的分子为H_(2),其次分别为H2O、CO、CO_(2)、Ar和O_(2);当温度为4.2 K、束流能量为0.58 MeV/u时无氧铜解吸出H2的比例为87.74%。在同一能量下,随着无氧铜表面温度的升高,解吸率呈增加趋势,能量为0.58 MeV/u时,4.2 K下无氧铜的解吸率仅为25 mol/ion,小于300 K时的600 mol/ion,表明温度越高其解吸产额越大。在同一温度下,随着束流能量的升高无氧铜表面解吸率增加,但增加趋势逐渐减缓,解吸产额趋向饱和。 展开更多

关键词 强流重离子加速器 无氧铜 低温工况 解吸率 在束试验

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抛物线型分布离子束的束晕-混沌小波间隔控制 被引量：2

9

作者 高远 翁甲强 《广西师范大学学报（自然科学版）》 CAS 2001年第3期5-9,共5页

用小波函数构造非线性反馈控制器对强流加速器中的束晕 -混沌进行多周期间隔反馈控制 ,以控制初始条件遵从抛物线型分布的离子束为例进行模拟 ,结果表明 ,通过适当选择间隔的周期数和小波控制器的控制参数 ,能很有效地对束晕 -混沌现象... 用小波函数构造非线性反馈控制器对强流加速器中的束晕 -混沌进行多周期间隔反馈控制 ,以控制初始条件遵从抛物线型分布的离子束为例进行模拟 ,结果表明 ,通过适当选择间隔的周期数和小波控制器的控制参数 ,能很有效地对束晕 -混沌现象进行控制 . 展开更多

关键词 小波函数控制器 多周期间隔 束晕一混沌 强流离子加速器

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钛合金内衬薄壁腔体结构设计与性能研究

10

作者 焦纪强 蒙峻 +1 位作者 谢文君 郭方准 《中国机械工程》 北大核心 2025年第2期265-270,共6页

二极磁铁真空管道是强流重离子加速器装置增强器的关键设备,为了降低涡流效应、减小磁铁气隙及降低真空管道加工难度,采用厚度为0.3 mm的不锈钢包裹3D打印钛合金内衬骨架制作薄壁腔体。通过仿真模拟对内衬骨架进行结构优化设计,制作薄... 二极磁铁真空管道是强流重离子加速器装置增强器的关键设备,为了降低涡流效应、减小磁铁气隙及降低真空管道加工难度,采用厚度为0.3 mm的不锈钢包裹3D打印钛合金内衬骨架制作薄壁腔体。通过仿真模拟对内衬骨架进行结构优化设计,制作薄壁腔体进行变形量测试和高温烘烤强度测试。完成了3D打印钛合金出气性能评价、薄壁腔体镀Ti-Zr-V薄膜前后极限真空测试和涡流发热对真空性能影响的研究。研究结果表明,内衬骨架厚度为4 mm、宽度为11 mm、间距为15 mm时,不锈钢和钛合金应力小于强度极限;拱形高度为0.5 mm的内衬骨架实测变形量为0.78 mm,经过35次250℃高温烘烤后结构稳定;TC4钛合金材料的出气性能和薄壁腔体的极限真空性能满足设计指标要求。 展开更多

关键词 强流重离子加速器装置 钛合金内衬薄壁腔体 3D打印 结构优化 真空特性

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利用Aardvark程序预测HIAF上强流重离子束驱动产生的高能量密度物质状态

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作者 吴晓霞 廖棱锐 +8 位作者 程锐 康炜 王昭 史路林 王国东 陈燕红 周泽贤 陈良文 杨杰 《物理学报》 2025年第9期206-215,共10页

强流重离子束驱动产生的高能量密度物质具有大体积、状态均匀、材料种类多样等显著特色,为高能量密度物理研究提供了新的研究途径.我国“十二五”规划建设的强流重离子加速器装置(HIAF)正加速推进,将为重离子束驱动的高能量密度物理实... 强流重离子束驱动产生的高能量密度物质具有大体积、状态均匀、材料种类多样等显著特色,为高能量密度物理研究提供了新的研究途径.我国“十二五”规划建设的强流重离子加速器装置(HIAF)正加速推进,将为重离子束驱动的高能量密度物理实验研究提供独特的实验平台与新的机遇.本文基于HIAF上重离子束流参数特点,利用自主研发的一维辐射流体程序Aardvark进行了数值模拟计算,预测了铀离子束与铅靶相互作用下可产生的物质状态.结果清晰展示了重离子束能量加载过程中,靶物质的单位质量的能量沉积、温度、压强和密度的含时演化图像,以及靶物质轴心处产生的大面积均匀区.研究发现随着重离子束流强度的逐步提升,靶物质的温度等状态参数呈现出非线性的增长趋势,靶物质内部还引发了冲击波现象.本研究还构建了铀离子束与多种靶物质相互作用产生的靶物质状态参数的数据库.相关模拟数据不仅为HIAF上重离子束驱动的高能量密度物理实验研究规划提供重要的前期理论指导,而且为深入研究高能量密度物质的产生、演化及其特性等提供了关键的理论支持.该工作将为推动我国在强流重离子束驱动的高能量密度物理领域的研究工作发挥重要作用. 展开更多

关键词 强流重离子束 高能量密度物质 流体动力学 Aardvark程序 强流重离子加速器装置

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高功率环境下多丝靶设计及运行考虑

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作者 冯永春 陈玉聪 +7 位作者 康新才 李维龙 唐凯 赵祖龙 赵铁成 徐治国 毛瑞士 肖国青 《核技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期34-45,共12页

多丝靶被广泛用于束流截面测量,但是常常因为束流功率沉积导致丝被损坏。为了研究不同束流参数以及丝靶设计与丝上温度和丝变形之间的关联,开发了基于后向欧拉法的自适应步长多丝靶温度数值模拟程序,并在离子源平台上开展了由温度导致... 多丝靶被广泛用于束流截面测量,但是常常因为束流功率沉积导致丝被损坏。为了研究不同束流参数以及丝靶设计与丝上温度和丝变形之间的关联,开发了基于后向欧拉法的自适应步长多丝靶温度数值模拟程序,并在离子源平台上开展了由温度导致的多丝靶变形实验。模拟和实验表明:在缺失恒定张力的情况下,温度是导致丝变形的主因。基于我们的模拟计算、实验验证以及操作经验,在丝温度低于1 300 K的情况下,拉丝采用锡焊固定的方式,其结构简单成本低;在高于1 300 K的情况下,采用弹簧张力的固定方式,可以提供恒定的张力,避免丝变形。 展开更多

关键词 多丝靶 温度模拟 丝变形 高功率加速器 重离子治癌加速器 强流重离子加速器装置

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放射性次级束流分离器的分离性能 被引量：2

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作者 陈欣 盛丽娜 +8 位作者 杨建成 章学恒 张金泉 冒立军 吴波 赵贺 阮爽 王嘉琛 王科栋 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期128-135,共8页

放射性次级束流分离器(HFRS)是强流重离子加速器装置(HIAF)上开展放射性次级物理研究的重要装置。HFRS是飞行时间型(PF)碎片分离器,具有大磁刚度、大接受度、大孔径磁铁以及高动量分辨的特点。HFRS采用Bρ-ΔE-Bρ方法纯化弹核碎裂或裂... 放射性次级束流分离器(HFRS)是强流重离子加速器装置(HIAF)上开展放射性次级物理研究的重要装置。HFRS是飞行时间型(PF)碎片分离器,具有大磁刚度、大接受度、大孔径磁铁以及高动量分辨的特点。HFRS采用Bρ-ΔE-Bρ方法纯化弹核碎裂或裂变反应产生的放射性核素,是开展高精度储存环内实验及环外实验研究的重要工具。主要介绍HFRS分离纯化奇异核的能力,采用MOCADI程序模拟单降能器与双降能器下典型弹核碎裂反应和裂变反应中粒子的鉴别和纯化。模拟结果表明:HFRS具有很好的消色散和聚焦特性,对于弹核碎裂反应中轻核的分离采用单降能器系统即可得到很好的纯化效果;而弹核碎裂反应中重核的分离则需采用双降能器系统才可得到很好的纯化效果;对于裂变反应,由于裂变反应的能散较大,则在采用双降能器系统时也仅仅能得到一定的纯化效果。 展开更多

关键词 次级束分离器 弹核碎裂反应 裂变反应 降能器 纯化 放射性次级束流分离器 强流重离子加速器装置

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HIAF薄壁二级铁真空室在线烘烤方案研究 被引量：2

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作者 万亚鹏 蒙峻 +3 位作者 罗成 胡振军 高彦民 谢文军 《真空科学与技术学报》 CSCD 北大核心 2017年第10期957-962,共6页

针对强流重离子加速器装置小磁隙、周围磁元件温度有严格限制要求的薄壁二极铁真空室获得极高真空关键技术之一的在线烘烤方案进行研究。研究表明,烘烤系统采用加热带作为热源,纳米粉绝热材料作为主要的绝热层,镀铝聚酰亚胺薄膜作为保... 针对强流重离子加速器装置小磁隙、周围磁元件温度有严格限制要求的薄壁二极铁真空室获得极高真空关键技术之一的在线烘烤方案进行研究。研究表明,烘烤系统采用加热带作为热源,纳米粉绝热材料作为主要的绝热层,镀铝聚酰亚胺薄膜作为保护层可以满足真空室在线烘烤的温度、时间和空间要求;在烘烤效果一定的情况下,烘烤的热力学温度与对数烘烤时间呈线性相关,并得到了达到预定烘烤效果选择不同的烘烤温度所需的烘烤时间;通过数值模拟得到了烘烤保温过程中的应力、变形和稳态热分布,并依此估算了烘烤功率和加热带的功率输入密度。其研究结果满足工程实际应用,证明了烘烤方案的可行性。 展开更多

关键词 强流重离子加速器装置 薄壁二极铁真空室 极高真空 在线烘烤方案

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束晕-混沌的复杂性理论与控制方法及其应用前景 被引量：26

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作者 方锦清 陈关荣 《物理学进展》 CSCD 北大核心 2003年第3期321-388,共68页

　本文系统论述涉及强流加速器等强流离子束装置中产生的束晕 混沌的复杂性理论与控制方法及其应用前景。强流离子束在核材料生产与增殖、洁净核能、放射性废物嬗变、放射性药物生产、重离子聚变、高能物理、核科学与工程、国防与民用... 　本文系统论述涉及强流加速器等强流离子束装置中产生的束晕 混沌的复杂性理论与控制方法及其应用前景。强流离子束在核材料生产与增殖、洁净核能、放射性废物嬗变、放射性药物生产、重离子聚变、高能物理、核科学与工程、国防与民用工业和医疗等许多方面都有极其重要的应用潜力和诱人的发展前景。尤其是,近年来强流加速器驱动的放射性洁净核能系统是国内外关注的热门课题,因为它比常规核电更安全、更干净、更便宜。但是,强流离子束形成的束晕 混沌的复杂性现象已引起了国内外广泛关注,需要加以抑制、控制和消除这类现象,解决这一难题已经成为强流离子束应用中的关键问题之一。目前不仅必须深入研究这类束晕 混沌的复杂特性及其产生的物理机制,而且需要研究如何实现对束晕 混沌的有效控制,并寻求和发展其新理论、新方法和新技术。这就向强流离子束物理和非线性-复杂性科学及其技术提出了一系列极富挑战性的新课题。本文结合国内外的研究概况,根据我们多年来的研究成果,特别是我们首创性地提出了一些束晕 混沌的有效控制方法,它们包括:非线性反馈控制 法,小波反馈控制法,变结构控制法,延迟反馈控制法,参数自适应控制法等,进行重点的介绍。 展开更多

关键词 束晕-混沌控制 复杂性理论 控制方法 强流加速器等强流离子束装置 放射性洁净核能系统

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弘扬科学家精神 为异地大科学装置建设凝聚力量

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作者 胡正国 《旗帜》 2025年第3期70-70,共1页

中国科学院近代物理研究所(以下简称近代物理所)于广东省惠州市异地在建的国家重大科技基础设施“强流重离子加速器装置”(以下简称HIAF)是研究核科学与技术的重要工具和关键手段,是加快抢占科技制高点的“国之重器”。

关键词 国家重大科技基础设施 强流重离子加速器装置

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国家重大科技基础设施HIAF及CiADS建设进展与展望 被引量：5

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作者 徐瑚珊 詹文龙 +7 位作者 肖国青 胡正国 杨建成 何源 王思成 盛丽娜 李大蓬 强流重离子加速器装置及加速器驱动嬗变研究装置团队 《原子核物理评论》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期60-66,共7页

国家重大科技基础设施“强流重离子加速器装置(HIAF)”和“加速器驱动的嬗变研究装置(CiADS)”正在广东省惠州市建设。HIAF拟建成国际领先水平的下一代强流重离子加速器装置,于2018年开工,建设周期7年,已全面进入批量加工与测试、进场... 国家重大科技基础设施“强流重离子加速器装置(HIAF)”和“加速器驱动的嬗变研究装置(CiADS)”正在广东省惠州市建设。HIAF拟建成国际领先水平的下一代强流重离子加速器装置,于2018年开工,建设周期7年,已全面进入批量加工与测试、进场安装与调试阶段;CiADS拟建成全球首个实现高功率耦合运行的兆瓦级加速器驱动嬗变研究装置,于2021年开工建设,建设周期6年,分阶段推进工程建设,强流直线加速器已开始逐步进场安装,高功率散裂靶样机研制完成,次临界反应堆正在进行工程设计。本文在之前介绍HIAF及CiADS项目专题文章的基础上,进一步介绍了HIAF及CiADS项目科学及工程目标、工艺及土建进展,并对未来发展进行了展望。 展开更多

关键词 国家重大科技基础设施 强流重离子加速器装置 加速器驱动嬗变研究装置

原文传递

HIAF及CiADS项目进展与展望 被引量：45

18

作者 肖国青 徐瑚珊 王思成 《原子核物理评论》 CSCD 北大核心 2017年第3期275-283,共9页

强流重离子加速器(HIAF)及加速器驱动嬗变研究装置(CiADS)是"十二五"期间国家优先安排建设的16项中的重大科技基础设施。本文介绍了HIAF及CiADS项目意义、科学目标、装置构成及主要特点,对项目实施进展进行了阶段性总结,并对... 强流重离子加速器(HIAF)及加速器驱动嬗变研究装置(CiADS)是"十二五"期间国家优先安排建设的16项中的重大科技基础设施。本文介绍了HIAF及CiADS项目意义、科学目标、装置构成及主要特点,对项目实施进展进行了阶段性总结,并对未来发展进行了展望。 展开更多

关键词 强流重离子加速器 加速器驱动嬗变研究装置 重离子 加速器 嬗变

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基于HIAF的超重元素和核素研究 被引量：5

19

作者 周小红 张志远 +2 位作者 甘再国 许甫荣 周善贵 《中国科学：物理学、力学、天文学》 CSCD 北大核心 2020年第11期2-20,共19页

原子核是由质子和中子构成的量子多体系统.超重核素是指考虑了壳效应才存在的原子核.探索原子核存在的电荷数和质量数极限始终是核物理研究的前沿和热点.迄今,在实验上合成和鉴别了百余种超重核素,将化学元素周期表从92号扩展至118号元... 原子核是由质子和中子构成的量子多体系统.超重核素是指考虑了壳效应才存在的原子核.探索原子核存在的电荷数和质量数极限始终是核物理研究的前沿和热点.迄今,在实验上合成和鉴别了百余种超重核素,将化学元素周期表从92号扩展至118号元素,完成了周期表上第七周期元素的填充.强流重离子加速器装置(High Intensity heavy-ion Accelerator Facility, HIAF)将于2025年建成并投入运行,超重元素和核素研究是其重要研究目标之一. HIAF的超导直线加速器能够提供能量可调的强流重离子束流,将为合成超重新元素和探索理论预言的超重核稳定岛提供重大机遇.本文介绍了基于HIAF的超重元素和核素研究计划,对超重核研究的现状和意义进行了综述,重点描述了基于重离子诱发的熔合反应和多核子转移反应的电磁谱仪以及实验测量装置.本文针对超重新元素和核素的合成研究、超重核结构和性质研究、超重核素产生机制研究、超重原子结构和元素化学性质研究分别进行了研究计划的介绍,最后对超重核研究的发展规划进行了总结. 展开更多

关键词 超重元素 超重核稳定岛 重离子物理 强流重离子加速器装置

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基于HIAF装置的高能量密度物理研究 被引量：5

20

作者 赵永涛 张子民 +48 位作者 程锐 HOFFMANN Dieter 马步博 王友年 王瑜玉 王兴 邓志刚 任洁茹 刘巍 齐伟 齐新 苏有武 杜应超 李福利 李锦钰 杨杰 杨建成 杨磊 肖国青 吴栋 何斌 宋远红 张小安 张世政 张琳 张雅 张艳宁 陈本正 陈燕红 周征 周贤明 周维民 赵红卫 赵全堂 赵宗清 赵晓莹 胡章虎 弯峰 栗建兴 徐忠锋 高飞 唐传祥 黄文会 曹树春 曹磊峰 盛丽娜 康炜 雷瑜 詹文龙 《中国科学：物理学、力学、天文学》 CSCD 北大核心 2020年第11期31-53,共23页

高能量密度物理的研究对象是能量密度超过1011J/m3或压强超过100 GPa极端状态的物质,这种物质广泛存在于恒星和大质量行星内部,同时也短暂存在于核弹爆炸和惯性约束聚变等高功率加载过程中.高能量密度物理研究是科技强国在国防安全、天... 高能量密度物理的研究对象是能量密度超过1011J/m3或压强超过100 GPa极端状态的物质,这种物质广泛存在于恒星和大质量行星内部,同时也短暂存在于核弹爆炸和惯性约束聚变等高功率加载过程中.高能量密度物理研究是科技强国在国防安全、天体物理及聚变科学技术等重大领域竞相追逐的前沿热点,也是国内外大型高功率激光装置、Z箍缩装置以及重离子加速装置的重要科学目标.本文将主要介绍基于强流重离子加速器装置(High Intensity heavy-ion Accelerator Facility,HIAF)的高能量密度物理研究.HIAF装置将可以提供极高功率的强流重离子束,单脉冲能量和功率将分别达到100 kJ和TW量级.如此高功率的离子束直接加热金、铅等固体材料,可以产生密度接近原固体密度、温度约10 eV、空间尺度mm–cm量级的状态均匀的高能量密度物质(能量密度达到1013J/m^(3)量级),为实验室研究高能量密度物质的产生、物态性质及其演化规律提供先进的研究平台.基于HIAF的高能量密度物理研究主要包括:(1)强流离子束驱动高能量密度物质的产生及其发展规律;(2)离子束在稠密物质或等离子体中的能量沉积与输运性质;(3)离子束驱动高能量密度物质关键诊断技术.本文还将重点介绍上述三个关键科学技术问题的研究现状和进展. 展开更多

关键词 高能量密度物理 强流重离子加速器装置 离子束与等离子体相互作用 尾场调制 高能电子成像

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