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小型質子同步加速器技術基礎/輻射環境模擬與效應叢書

  • 作者：編者:王忠明//楊業//呂偉//卓鑫|責編:宋無汗//鄭小羽
  • 出版社：科學
  • ISBN：9787030821157
  • 出版日期：2025/12/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：369
人民幣：RMB 268 元      售價：元
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內容大鋼
    本書重點介紹小型質子同步加速器的相關物理和技術基礎。全書共21章，其中前8章主要介紹加速器物理基礎，包括單粒子動力學、束流與相空間、周期性聚焦結構、磁場缺陷及非線性動力學、縱向粒子動力學、高頻加速系統、束流的注入和引出等基本概念，並給出幾個同步加速器的物理設計實例；后13章則重點介紹建造加速器所需的多學科專業基礎知識，包括離子源、直線加速器技術、高頻功率源及低電平控制系統、加速器磁鐵技術、加速器電源技術、加速器束流測量技術、加速器控制技術、加速器真空技術、加速器輻射防護與安全、加速器准直技術、加速器通用設施、虛擬加速器及束流調試和加速器工程項目管理等內容。
    本書可作為加速器物理和技術人員的入門級參考書，也可以作為相關高校核科學與技術專業本科生和研究生的參考書
作者介紹
編者:王忠明//楊業//呂偉//卓鑫|責編:宋無汗//鄭小羽
目錄
叢書序
前言
第1章  單粒子動力學
  1.1  加速器物理常用坐標系
  1.2  線性運動方程及其通解
  1.3  線性運動方程通解的傳輸矩陣形式
第2章  束流與相空間
  2.1  束流的相空間與劉維定理
  2.2  束流的發射度與接受度
  2.3  束流的Twiss參數與σ矩陣
  2.4  色散函數及其求解
第3章  周期性聚焦結構
  3.1  環形加速器的周期性條件與閉合軌道
  3.2  β函數的求解
  3.3  色散函數的求解
  3.4  Lattice設計的一般準則
第4章  磁場缺陷及非線性動力學
  4.1  二極場誤差與閉軌畸變
  4.2  四極場誤差與工作點漂移
  4.3  橫向振蕩中的共振現象
  4.4  色品及其補償
  4.5  橫向耦合運動
  4.6  非線性作用和動力學孔徑
第5章  縱向粒子動力學
  5.1  縱向運動的基本概念
  5.2  相運動方程的推導
  5.3  相運動方程的求解
  5.4  同步加速器中的同步關係
  5.5  ORBIT程序簡介
第6章  高頻加速系統
  6.1  波動方程及其求解
  6.2  高頻腔與LC振蕩迴路
  6.3  高頻腔特徵參數
  6.4  高頻腔設計基礎
  6.5  高頻腔的測量方法
第7章  束流的注入和引出
  7.1  束流的注入
  7.2  束流的引出
第8章  同步加速器物理設計實例
  8.1  西安200MeV質子應用裝置
    8.1.1  同步環Lattice設計
    8.1.2  注入系統設計
    8.1.3  引出系統設計
  8.2  XiPAF重離子升級工程
    8.2.1  同步環Lattice設計
    8.2.2  注入系統設計
    8.2.3  引出系統設計
  8.3  超導質子重離子裝置
第9章  離子源
  9.1  常見的離子源分類

  9.2  離子源主要技術指標
  9.3  典型ECR離子源簡介
第10章  直線加速器技術
  10.1  RFQ加速器
    10.1.1  RFQ加速器基本原理
    10.1.2  RFQ加速器束流動力學
    10.1.3  動力學設計方法
    10.1.4  RFQ射頻結構
  10.2  DTL 加速器
    10.2.1  縱向束流動力學
    10.2.2  橫向束流動力學
    10.2.3  主要腔型及射頻模式
    10.2.4  動力學設計方法
    10.2.5  動力學設計步驟
第11章  高頻功率源及低電平控制系統
  11.1  高頻功率源系統
    11.1.1  功率放大器
    11.1.2  功率傳輸系統
  11.2  低電平控制系統
    11.2.1  國內外研究現狀
    11.2.2  低電平幅相反饋控制工作原理
第12章  加速器磁鐵技術
  12.1  加速器中的磁場
    12.1.1  表徵磁場的物理量
    12.1.2  磁場的高階展開及分析
  12.2  加速器常規磁鐵物理設計
    12.2.1  二極磁鐵的極面設計
    12.2.2  四極磁鐵的極面設計
    12.2.3  六極磁鐵、八極磁鐵等的極面設計
  12.3  加速器常規磁鐵機械設計
    12.3.1  鐵芯設計
    12.3.2  線圈設計
  12.4  加速器常規磁鐵測量技術
    12.4.1  霍爾片測量
    12.4.2  積分線圈測量
    12.4.3  旋轉線圈測量
第13章  加速器電源技術
  13.1  加速器電源系統簡介
    13.1.1  加速器電源系統的特點
    13.1.2  加速器電源的組成及工作原理
    13.1.3  加速器電源的基本結構類型
  13.2  加速器電源的主要技術指標及測試方法
  13.3  XiPAF加速器電源系統
    13.3.1  XiPAF加速器電源系統簡介
    13.3.2  XiPAF穩流電源基本要求
    13.3.3  XiPAF典型穩流電源簡介
第14章  加速器束流測量技術
  14.1  束流強度測量
    14.1.1  法拉第筒
    14.1.2  束流變壓器

    14.1.3  電離室
  14.2  束流位置測量
    14.2.1  紐扣型BPM
    14.2.2  條帶型BPM
    14.2.3  鞋盒型BPM
    14.2.4  BPM信號處理
    14.2.5  BPM標定
  14.3  束流截面測量
    14.3.1  絲掃描探測器
    14.3.2  熒光靶
    14.3.3  殘餘氣體探測器
  14.4  束流橫向發射度測量
    14.4.1  直接測量法
    14.4.2  間接測量法
  14.5  肖特基雜訊信號測量
    14.5.1  肖特基雜訊信號譜
    14.5.2  電容型肖特基探針
    14.5.3  共振腔型肖特基探針
第15章  加速器控制技術
  15.1  加速器控制系統概述
    15.1.1  加速器控制系統的任務
    15.1.2  加速器控制系統的功能
  15.2  加速器控制系統的體系結構
  15.3  數據採集與監視控制組態軟體EPICS
    15.3.1  EPICS概述
    15.3.2  輸入輸出控制器
    15.3.3  通道訪問
    15.3.4  操作員介面
  15.4  加速器控制系統設計開發流程
  15.5  加速器控制系統設計開發實例
    15.5.1  安全連鎖保護系統
    15.5.2  同步定時觸發系統
    15.5.3  中央控制系統
    15.5.4  控制網路系統
    15.5.5  資料庫系統
    15.5.6  前端設備控制
第16章  加速器真空技術
  16.1  真空系統基礎知識
    16.1.1  真空系統的基本概念
    16.1.2  真空系統的氣體來源
  16.2  真空系統質量相關工藝處理方法
    16.2.1  真空系統質量的評價
    16.2.2  真空系統的獲得
    16.2.3  真空元件設計注意事項
    16.2.4  真空材料的選擇
    16.2.5  真空元件的表面處理
    16.2.6  工件除氫處理
    16.2.7  工件在線烘烤處理
    16.2.8  真空檢漏的必要性
  16.3  真空系統的物理設計方法

    16.3.1  流導及有效泵速等基本概念
    16.3.2  加速器真空系統布放的常見布局
    16.3.3  真空模擬與計算程序VAKTRAK
    16.3.4  真空模擬與計算程序Molflow+
    16.3.5  真空泵的選擇
    16.3.6  真空規的基本原理
  16.4  真空系統的使用及維護
第17章  加速器輻射防護與安全
  17.1  輻射防護基礎及相關標準
    17.1.1  輻射防護基礎知識
    17.1.2  國內輻射防護相關標準
  17.2  加速器輻射防護的設計
    17.2.1  輻射源項分析
    17.2.2  輻射屏蔽設計
  17.3  輻射監測系統
  17.4  安全連鎖系統
    17.4.1  設計原則
    17.4.2  工作原理
第18章  加速器准直技術
  18.1  准直技術概述
    18.1.1  准直技術的作用
    18.1.2  准直誤差來源
    18.1.3  三維准直測量設備
    18.1.4  准直安裝步驟
  18.2  控制網的建立
    18.2.1  坐標系定義
    18.2.2  控制網布設
    18.2.3  控制網測量
    18.2.4  控制網數據處理
    18.2.5  地面放線
  18.3  設備標定
    18.3.1  設備坐標系
    18.3.2  靶標座
    18.3.3  標定圖紙
    18.3.4  標定過程
  18.4  設備准直安裝
    18.4.1  坐標系轉換
    18.4.2  微調支架設計
    18.4.3  准直安裝流程
  18.5  准直數據處理
第19章  加速器通用設施
  19.1  工藝用電系統
    19.1.1  用電負荷等級
    19.1.2  負荷的計算
    19.1.3  無功補償
    19.1.4  供電方案及系統監控
  19.2  工藝冷卻水系統
  19.3  工藝接地系統
    19.3.1  接地的概念
    19.3.2  接地的分類

    19.3.3  聯合接地與獨立接地
    19.3.4  接地系統組成
    19.3.5  接地電阻計算
    19.3.6  接地系統的施工
  19.4  壓縮空氣系統
第20章  虛擬加速器及束流調試
  20.1  虛擬加速器
  20.2  調束軟體
  20.3  調束準備工作
  20.4  束流調試過程
第21章  加速器工程項目管理
  21.1  組織架構與人力資源管理
  21.2  項目計劃與進度管理
  21.3  項目質量與風險管理
  21.4  項目經費管理與成本控制
  21.5  項目溝通管理
  21.6  項目檔案及標準化管理
參考文獻

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