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第16届全国荷电粒子源粒子束学术会议

作者：张景丰彭士香张艾霖温佳美张滔徐源颜莎任海涛核物理与核技术国家重点实验室&重离子物理研究所北京大学北京100871 中国科学院大学北京100049

AISI 420马氏体不锈钢是一种综合性能优良的高铬钢，主要应用于塑形要求较高及承受冲击载荷的部件，如涡轮机叶片、轴承、耐蚀刀具等.它对腐蚀介质环境的适应性较好，但是其硬度以及耐磨损性能仍有提升的空间.由于零件主要通过表面与外... 详细信息

AISI 420马氏体不锈钢是一种综合性能优良的高铬钢，主要应用于塑形要求较高及承受冲击载荷的部件，如涡轮机叶片、轴承、耐蚀刀具等.它对腐蚀介质环境的适应性较好，但是其硬度以及耐磨损性能仍有提升的空间.由于零件主要通过表面与外界相互作用，因此对表面的改性具有重要意义.将不同能量和剂量的氮离子注入AISI 420马氏体不锈钢的表面，研究了表面形貌、粗糙度、摩擦系数、磨损量、纳米硬度以及化学成分的变化.氮离子注入处理后，和未进行注入处理的样品相比，表面性质发生了很大的改变，具体包括： (1)表面粗糙度增大;(2)表面摩擦系数基本不发生变化;(3)表面磨损量降低，且5×1017cm-2的剂量下耐磨损性能最佳;(4)表面纳米硬度提高，高能低剂量下纳米硬度提升最为明显.XPS分析结果显示，注入处理的表面形成了氮化铬.对N的1s谱研究发现，较高剂量注入时，样品表面会出现氮的高氧化态化合物，而较低剂量注入时则没有.对比纳米硬度结果发现，氮的高氧化态化合物的形成不利于表面纳米硬度的提升.

关键词： AISI 420马氏体不锈钢氮离子注入表面改性

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核材料辐照损伤协同效应的研究

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原子核物理评论 2015年第S1期32卷 69-73页

作者：张艳文王绪唐美雄赵子强北京大学重离子物理研究所核物理与核技术国家重点实验室北京100871

通过拉曼光谱、沟道背散射、原子力显微镜、透射电子显微镜、红外光谱等一系列测试手段对Zr O2,Si C和ODS钢三种核材料的多束辐照行为进行表征,研究离子束的协同效应对核材料辐照损伤的影响。Zr O2双束辐照肿胀和损伤是两个单束辐照的... 详细信息

通过拉曼光谱、沟道背散射、原子力显微镜、透射电子显微镜、红外光谱等一系列测试手段对Zr O2,Si C和ODS钢三种核材料的多束辐照行为进行表征,研究离子束的协同效应对核材料辐照损伤的影响。Zr O2双束辐照肿胀和损伤是两个单束辐照的线性叠加,Si C双束同时辐照的拉曼光谱比双束先后辐照有更大的主峰半高宽的变化,ODS钢的三束辐照有最大的肿胀和硬化。综合分析得出双束同时辐照比先后辐照具有更明显的协同效应,三束辐照ODS钢的损伤最严重,比三个单束损伤之和大,Si离子与He,H的协同效应最明显。多束辐照能较好地模拟实际反应堆中的辐照环境。这些研究结果对于核材料在实际反应堆中的中子辐照行为具有一定的参考意义。

关键词：核材料多束辐照协同效应辐照损伤

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低能传输段空间电荷补偿效应（英文）

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安徽师范大学学报（自然科学版） 2016年第3期39卷 205-213页

作者：张艾霖彭士香任海涛张滔张景丰徐源温佳美武文斌郭之虞陈佳洱北京大学物理学院核科学与核技术国家重点实验室&重离子物理研究所北京100871 中国科学院大学物理科学学院北京10049

近些年来,随着基础科学和应用科学对强流加速器需求的日益增加,强流加速器得到了很大推广和发展.在强流加速器的低能段,空间电荷效应会导致束流发射度的增长,束流品质的变坏.这样的束流通常需要空间电荷补偿来控制空间电荷效应.空间电... 详细信息

近些年来,随着基础科学和应用科学对强流加速器需求的日益增加,强流加速器得到了很大推广和发展.在强流加速器的低能段,空间电荷效应会导致束流发射度的增长,束流品质的变坏.这样的束流通常需要空间电荷补偿来控制空间电荷效应.空间电荷补偿是指束流可以通过吸收与束流电性相反的粒子从而减少束流空间电荷发散力的一种效应.北京大学自主开放了PIC-MCC空间电荷补偿模型,该模型被应用在H+和H-束流的空间电荷补偿模拟当中,且得到了与实验符合得比较好的结果.

关键词：强流加速器低能束流传输段空间电荷效应空间电荷补偿 PIC-MCC

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离子辐照对Zr50.7Cu28Ni9Al12.3非晶合金力学性能的影响

离子辐照对Zr50.7Cu28Ni9Al12.3非晶合金力学性能的影响

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第16届全国荷电粒子源粒子束学术会议

作者：唐美雄王绪陈坤韩冬赵云彪曹兴忠张鹏魏炳忱赵子强北京大学物理学院重离子物理研究所核物理核技术国家重点实验室北京100871 中国科学院力学研究所微重力重点实验室(国家微重力实验室中国科学院高能物理研究所多学科研究中心北京100049

非晶合金有潜力成为新一代核材料，离子辐照对其力学性能的影响决定了它的使用价值.在不同剂量的Au离子辐照下，探讨了Zr50.7Cu28Ni9Al12.3非晶合金力学性能的变化过程.原子力显微镜以及正电子湮没寿命谱实验表明，在离子辐照后，非晶... 详细信息

非晶合金有潜力成为新一代核材料，离子辐照对其力学性能的影响决定了它的使用价值.在不同剂量的Au离子辐照下，探讨了Zr50.7Cu28Ni9Al12.3非晶合金力学性能的变化过程.原子力显微镜以及正电子湮没寿命谱实验表明，在离子辐照后，非晶合金的自由体积尺寸增大、密度下降，总自由体积增加.透射电子显微镜实验表明，在50 dpa时有少量2-3 nm的纳米晶析出，在100 dpa时纳米晶尺寸增加、密度变大.纳米压痕实验表明，离子辐照后非晶合金的硬度减小，在高剂量时硬度又有增加的趋势.文中推测离子辐照下非晶合金的硬度变化是由自由体积以及纳米晶竞争的结果.自由体积使非晶合金软化，纳米晶析出使非晶合金硬化.

关键词：离子辐照非晶合金力学性能自由体积纳米晶

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低能强流离子注入丁腈橡胶的表面改性(英文)

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原子核物理评论 2015年第S1期32卷 47-51页

作者：彭士香张景丰徐源任海涛颜莎张艾霖张滔赵捷郭之虞陈佳洱北京大学核物理与核技术国家重点实验室&重离子物理研究所北京100871 中国科学院大学北京100049

丁腈橡胶是一种广泛使用的合成橡胶,目前应用于各种非轮胎制品。离子注入被认为是一种提高丁腈橡胶表面特性的有效手段,比如降低摩擦系数、提高耐抗性等。最近,为了理解辐照效应对于硫化橡胶的功能特性如摩擦系数和硬度等的影响,利用北... 详细信息

丁腈橡胶是一种广泛使用的合成橡胶,目前应用于各种非轮胎制品。离子注入被认为是一种提高丁腈橡胶表面特性的有效手段,比如降低摩擦系数、提高耐抗性等。最近,为了理解辐照效应对于硫化橡胶的功能特性如摩擦系数和硬度等的影响,利用北京大学离子源测试平台将N^+和H^+注入丁腈橡胶表面进行研究。离子注入完成以后,对丁腈橡胶表面的摩擦系数、硬度、耐热老化性能、摩擦特性以及耐磨损性能进行了分析。

关键词：丁腈橡胶离子注入表面改性

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53.667 MHz重离子RFQ的不稳定性研究

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原子能科学技术 2015年第5期49卷 951-954页

作者：张小虎原有进夏佳文刘戈殷学军杜衡李钟汕陆元荣何源中国科学院近代物理研究所甘肃兰州730000 中国科学院大学北京100049 北京大学核物理与核技术国家重点实验室北京100871

采用多粒子跟踪程序BEAMPATH对53.667 MHz RFQ进行模拟计算,基于RFQ腔体冷测、机械测量的结果,在考虑其入口束流不稳定性、电压不平整度、高频系统稳定度、加工误差、安装误差等因素的情况下,对RFQ的出口束流品质和不稳定性进行了系统... 详细信息

采用多粒子跟踪程序BEAMPATH对53.667 MHz RFQ进行模拟计算,基于RFQ腔体冷测、机械测量的结果,在考虑其入口束流不稳定性、电压不平整度、高频系统稳定度、加工误差、安装误差等因素的情况下,对RFQ的出口束流品质和不稳定性进行了系统分析。结果表明,在现有的加工、安装水平下,提高RFQ入口束流稳定度和高频系统稳定度对束流在RFQ中的传输十分必要。

关键词： BEAMPATH RFQ 腔体冷测机械测量束流品质不稳定性

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线性等离子体实验装置中的等离子体旋转

线性等离子体实验装置中的等离子体旋转

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中国物理学会2016年秋季会议

作者：陈逸航肖池阶杨肖易徐田超林晨王龙许敏郭栋余羿王晓钢北京大学核物理与核技术国家重点实验室北京大学物理学院北京100871 中国科学院物理研究所北京核工业西南物理研究院聚变科学所成都中国科学技术大学核科学技术学院合肥北京大学核物理与核技术国家重点实验室北京大学物理学院北京100871 哈尔滨工业大学物理系哈尔滨

PPT(PKU Plasma Test device)是北京大学2013年新建的一座线性等离子体实验装置.装置主体是一个长1000mm、直径500mm的圆柱形真空室，由一对亥姆霍兹线圈提供0～2000 G的匀强磁场.等离子体由13.56MHz射频源放电产生，产生的氩等离子体... 详细信息

PPT(PKU Plasma Test device)是北京大学2013年新建的一座线性等离子体实验装置.装置主体是一个长1000mm、直径500mm的圆柱形真空室，由一对亥姆霍兹线圈提供0～2000 G的匀强磁场.等离子体由13.56MHz射频源放电产生，产生的氩等离子体密度可达1013cm-3.在均匀线性磁场位形下，等离子体的密度、温度、电位等剖面由朗缪尔探针测得，这些剖面对放电时的磁场、气压、射频源功率等参数显示出不同的依赖关系.高速相机诊断发现不同放电条件下的等离子体均在极向存在抗磁漂移，旋转频率在几千赫兹左右，朗缪尔探针也观察到了对应的静电涨落.

关键词：线性装置等离子体旋转会切场位形抗磁漂移

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激光离子束轨迹探针磁场诊断研究

激光离子束轨迹探针磁场诊断研究

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中国物理学会2016年秋季会议

作者：杨肖易肖池阶陈逸航徐田超林晨余羿王龙许敏王晓钢北京大学物理学院核物理与核技术国家重点实验室北京100871 中国科技大学核科学技术学院合肥中国科学院物理研究所北京核工业西南物理研究院成都哈尔滨工业大学物理系哈尔滨

激光离子束轨迹探针(Laser-driven Ion-beam Trace Probe,LITP)是一种用于诊断环形装置的极向磁场和径向电场的新方法。该方法利用激光离子束高能散、大束散、短脉冲和多价态的特点,通过测量离子束穿过等离子体后被采集到的时间和位置,... 详细信息

激光离子束轨迹探针(Laser-driven Ion-beam Trace Probe,LITP)是一种用于诊断环形装置的极向磁场和径向电场的新方法。该方法利用激光离子束高能散、大束散、短脉冲和多价态的特点,通过测量离子束穿过等离子体后被采集到的时间和位置,诊断极向磁场和径向电场的二维分布。我们将介绍该诊断方法的基本原理,以及基于最小二乘法发展的相应反演算法。

关键词：激光离子束轨迹探针磁场诊断 PPT装置

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f=325MHz,β=0.52双柱超导Spoke腔电磁设计

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原子核物理评论 2015年第1期32卷 54-58页

作者：蒋天才何源张生虎鲁向阳中国科学院近代物理研究所兰州730000 中国科学院大学北京100049 北京大学核物理与核技术国家重点实验室北京100871

中国科学院近代物理研究所设计的工作频率为325 MHz、最优β为0.52的双柱超导Spoke腔的电磁已经完成。详细地描述了Spoke基部横截面形状和大小对腔体射频性能的影响,采用了跑道形来取代通常的圆形Spoke基部截面。从归一化峰值电磁场和... 详细信息

中国科学院近代物理研究所设计的工作频率为325 MHz、最优β为0.52的双柱超导Spoke腔的电磁已经完成。详细地描述了Spoke基部横截面形状和大小对腔体射频性能的影响,采用了跑道形来取代通常的圆形Spoke基部截面。从归一化峰值电磁场和分路阻抗两方面出发,比较了横截面为横向跑道和纵向跑道的Spoke基部。Spoke基部横截面的形状为横向跑道时能得到较好的射频参数,满足中国ADS(C-ADS)的工程需求。最后利用CST粒子工作室对得到的腔体进行了二次电子倍增分析,在工作电压附近不存在二次电子倍增,验证了该腔体形状的可行性。

关键词：超导谐振器 Spoke腔中低β 直线加速器 C-ADS

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用于高通量连续能谱中子场测量的多球谱仪系统的研制

用于高通量连续能谱中子场测量的多球谱仪系统的研制

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中国物理学会2016年秋季会议

作者：胡志猛彭星宇杜腾飞葛理健朱文杰朱鑫王智明张一镆孙佳琪王志敏陈金象张国辉陈军张辉王坤李湘庆 G.Gorini 胡立群钟国强万宝年樊铁栓北京大学核物理与核技术国家重点实验室北京100871中国中国原子能科学研究院北京102413中国中国计量科学研究院北京100013中国米兰比可卡大学米兰20126意大利中国科学院等离子体物理研究所合肥230031中国

Bonner球谱仪对eV到GeV能区中子均有较高的探测效率，广泛用于连续分布中子能谱的测量和中子剂量的确定。为了进行EAST环境下高通量(～1010/cm2)中子能谱和中子剂量的研究，本课题组开发了一套Bonner球谱仪系统，克服了以气体型热中子... 详细信息

Bonner球谱仪对eV到GeV能区中子均有较高的探测效率，广泛用于连续分布中子能谱的测量和中子剂量的确定。为了进行EAST环境下高通量(～1010/cm2)中子能谱和中子剂量的研究，本课题组开发了一套Bonner球谱仪系统，克服了以气体型热中子探测器作为中心探测器的传统多球谱仪对中子通量测量上限的限制。

关键词：多球谱仪中子能谱 6LiF转换体金刚石 Geant4 MCNP5

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