北京正负电子对撞机同步辐射X射线能谱的测量

介绍了北京正负电子对撞机（ｂｅｐｃ）控制系统的改造升级．原有的集中式控制系统改造为分布式控制系统，基于ｘ－ｗｉｎｄｏｗ、工作站的中央控制台取代了旧控制台，商业产品取代了关键非标专用部件，系统的可靠性和实时响应速度提高．

在中国,科学和高技术的发展,一直被放在优先地位,受到政府的关注。80年代,我曾出任北京正负电子对撞机工程领导小组组长,领导小组受中国政府委托,代表中国政府全面组织领导北京正负电子对撞机的建设工作。我想结合我的经历,以这个主

!""#年$%第!&卷$%第’期 国家重大科技基础设施建设进展 ()*+,-).%/01%234%5-67)8*79:*970; （中国科学院高能物理研究所北京&"""’?） 关键词北京正负电子对撞机，改造，进展 >;;;中国科学院院士、高能物理研究所所长、@a<b55工 程经理 修改稿收到日期：!""#年c月d日 !c& 北京正负电子对撞机（@a<b）由直线注 入器、储存环、北京谱仪和北京同步辐射装 置组成。@a<b于&?de年&"月动工，邓小 平同志亲自为工程奠基。&?dd年&"月 @a<b如期建成，未超预算，并在建成后迅 速达到设计指标。&"月!e日党和国家领导 人来所视察@a<b。邓小平同志发表了“中 国必须在高科技领域占有

作为探索微观世界工具,对撞机在粒子物理近三十年激动人心的进展中崭露头角,已成为一种占主导地位的高能加速器.北京正负电子对撞机(bepc)瞄准τ粲能区的物理窗口,自1988年建成投入运行以来,在高能物理实验和同步辐射研究领域做出了许多重要成果,已成为在其工作能区性能国际领先的高能加速器.为了在激烈的国际竞争中继续保持在τ粲物理领域的领先地位,中国科学家提出了北京正负电子对撞机重大改造计划(bepcⅱ),于2003年底得到国家批准.和bepc一样,bepcⅱ“一机两用”,用于高能物理和同步辐射研究,作为对撞机的主要指标的亮度将比bepc高100倍,同步辐射的性能也将大幅度提高.文章简要介绍了bepc运行成果和bepcⅱ的建设进展及其发展前景.

北京正负电子对撞机(bepc)自1988年建成投入运行以来,在高能物理实验和同步辐射研究领域做出了许多重要成果,成为在其工作能区性能国际领先的高能加速器。为了在激烈的国际竞争中继续保持我国在子-粲物理领域的领先地位,我国科学家提出了北京正负电子对撞机重大改造计划(bepcii),于2003年底得到国家批准。和bepc一样,bepcii“一机两用”用于高能物理和同步辐射研究,作为对撞机的主要指标的亮度将比bepc高100倍,同步辐射的性能也将大幅度提高。简要报告了bepc上的研究成果、bepcii工程建设的进展及其发展前景。

北京正负电子对撞机重大改造工程进展

日前，由中国核工业建设集团公司所属成员企业中国核工业中原建设公司承担完成的中国科学院高能物理研究所北京正负电子对撞机国家重大改造工程（bepcⅱ），因质量好、速度快，受到中国科学院院方的一致好评，被评为中国科学院十大优秀工程之一。北京正负电子对撞机重大改造工程是国家大型基础科研工程之一。工程采用当今世界上最先进的双环交叉对撞技术，主要应用于探测微观世界的高能物理研究，也可用于同步辐射应用。工程在现有的储存环隧道内重建和安装两个储存环，大幅度提高北京正负电子对撞机的性能，改造后的对撞机仍可“一机两用”，此项技术在国际上仍处于领先地位。

ｂｅｐｃ运行７年来，储存环超高真空系统平均本底真空一直优于６．７×１０－８ｐａ，环真空测量采用ｂ－ａ规通过１００ｍ长电缆线输入信号到真空计，观察真空计的测量读数来监视真空。在运行中，环上有１／４的真空测量点受干扰，造成测量读数为０，严重影响环超高真空系统的监测，也无法求环平均动态真空的准确度。本文介绍一种采用新型收集极电缆线和在系统内加金属网抗干扰措施的实验研究。结果表明，干扰来自两方面：其一是冲击磁铁（ｋ铁）的脉冲磁场，以及ｋ铁高压引出线周围的电磁波辐射；其二是束流在ｋ铁内激发的高次模式电磁波。在实验中，分析研究了干扰的来源，为采取更好的抗干扰措施提供了依据

在北京正负电子对撞机重大改造工程(bepcⅱ)中,为能有效地利用现有的camac设备,研究提出采用vme模块作为camac串行驱动器(serialdriver),与camac机箱连成串行通道系统,通过camac机箱控制器对camaci/o功能插件进行控制操作,实现对输运线磁铁电源的远程控制。文章描述与实现这一方案相关的camaci/o驱动程序和应用软件的开发与调试。该样机系统的研制成功解决了bepcⅱ控制系统研发中的关键技术。

本文介绍了北京正负电子对撞机首级精密工程控制网的任务、网形设计、精度保证措施、实测方法和所达到的精度。还扼要地介绍了对撞机工程特殊情况下,控制点的埋设、投点、复测措施等情况。

北京正负电子对撞机是目前我国最大的高能加速器，它是我国开展高能物理研究及同步辐射应用的重大工程型科研项目。北京正负电子对撞机由注入器、输行段及储存环三部分组成。注入器全长202米，分为42节，由43个支架支撑。按设计要求，42节加速管中心必须精确地处在一条直线上，为此武汉测绘科技大学承担了进

在北京正负电子对撞机重大改造工程中,新的控制系统将采用系统集成工具包epics进行开发。描述了在epics环境下开发的输运线磁铁电源控制系统,包括系统结构、控制软件和人机界面等。该系统已经正式投入运行,性能稳定可靠,为对撞机改造项目做出了贡献。

低温传输管线是北京正负电子对撞机重大升级改造(bepcⅱ)中低温系统的关键设备之一。为了确保bepcⅱ低温传输管线的设计质量,运用有限元软件包ansys对低温传输管线的支撑进行了热负荷的数值模拟,得到传输管线的漏热和支撑温度分布。设计了一种特殊的支撑结构来支撑多通道传输管线垂直段重量,并对该支撑进行了热和应力的数值模拟。最后确定了漏热、强度满足工程要求且结构设计简单的低温传输管线支撑方案,目前该支撑方案已经运用到实际传输管线的加工、制造中。

北京正负电子对撞机重大改造工程在顺利完成第一阶段的主要任务——电子直线加速器改造后，目前已进入工程实施的第二阶段，对撞机储存环单环改双环工作已于2005年7月4日正式开始，这是该改造工程最关键和最困难的一仗。

北京正负电子对撞机重大改造工程进入全面实施阶段

在bepcii超导腔低温系统中,压缩机控制的优劣直接关系到制冷机制冷性能的高低、压缩机耗能的多少以及超导腔能否稳定运行。通过分析linde制冷机控制的plc源代码,深入研究制冷压缩机的控制方式,并在bepcii超导腔低温系统的实际运行过程中改变控制目标,研究控制目标的改变对压缩机控制的影响。实验表明,压缩机控制的pid参数设置合理,性能可靠,完全满足bep-cii超导腔低温系统的要求。

采用中性盐雾试验比较了酸性氯化钾镀锌层经3种不同钝化剂钝化处理后所得钝化膜的耐蚀性,采用x射线光电子能谱研究了不同钝化膜的厚度及组成。结果表明,spectramatetm25彩色钝化所得钝化膜的耐蚀性最好,可以经受336h以上的中性盐雾试验,tri-v121钝化膜的耐蚀性次之,tri-v120钝化膜最差。tri-v120和tri-v121蓝白钝化所得钝化膜的主要组成为cr2o3,厚度均为200nm左右,但后者的cr含量较高,因此具有较高的耐蚀性;经spectramatetm25彩色钝化所得钝化膜的组成为cr(oh)3和cr2o3,厚度约为800nm,膜层厚是其具有高耐蚀性的主要原因。

分析了高能x射线工业ct所常用的闪烁探测器的优缺点,及传统气体电离室探测器存在的不足。为克服这些缺点和不足,从x光子与物质相互作用理论出发,结合高能工业ct的结构特点,探讨了高能窄x射线束入射到薄金属片中x光子和光电子的输运过程,提出了以高密度的金属片作为x光子辐射转换体,以气体电子倍增器作为光电子倍增放大的新型高能工业ct探测器方案。并利用基于linux平台的egsnrc程序进行了monte-carlo仿真。从原理上说明了这种气体倍增探测器相对于传统气体电离室探测器,既有较高的探测效率,其体积也大为减小,替代高能工业ct传统的闪烁体探测器在理论上是可行的。

应用傅里叶转换红外光谱(ftir)和x射线光电子能谱(xps),研究了3种提纯方法得到的竹木质素及其化学反应产物的化学结构特性.确定竹木质素c1s的电子结合能分别为283.52(c—h或c—c),284.58～285.72(c—or或c—oh),286.10～286.44(c=o或ho—c—or),287.65～287.72(o—c=o)ev.o1s的电子结合能分别为530.31(羟基氧原子),531.45～531.72(醛或酮的羰基氧原子),532.73～533.74(酯键或羧酸中的羰基氧原子)ev.竹木质素中的结构单元之间主要是通过醚键和碳碳单键连接,慈竹磨木木质素结构单元中醚键、碳碳单键、酯键、羰基和烯双键的比例为100∶63∶32∶40∶32(49.3∶31.0∶16.0∶19.9∶16.0).

分参数测量ａｌ衰减膜的质量厚度和氧化层后，通过计算到了ａｌ膜的透过率。为检验计算结果的正确性，在北京同步辐射软ｘ光反射率装置上进行ａｌ衰减膜透过率的直接测量。二者的结果在最大偏差１１％范围内符合。

为了实现x射线诊断机的质量控制,根据辐射剂量测量的原理,设计了非介入式x射线管电压测量系统。该测量系统以单片机控制系统为平台,智能判断x射线诊断机的照射,通过不同传输路径的射线强度的对比,计算x射线管电压,实现x射线管电压波形的实时存储。实验数据表明,该方法简单有效,安全可靠,适用于x射线诊断机的质量控制,具有广阔的应用前景。

电子工程科-同步JK触发器的原理与特点