11月9日18時10分,CSNS打靶束流重復頻率達到了25Hz的設計指標,打靶的平均質(zhì)子束流功率超過10kW。打靶束流功率達到了驗收指標的要求。
CSNS加速器由80MeV負氫直線加速器和重復頻率為25Hz的1.6GeV快循環(huán)質(zhì)子同步加速器組成。由于一臺美國進口速調(diào)管因質(zhì)量問題回廠返修,目前直線加速器只能提供60MeV負氫束流。為保證工程進度,經(jīng)理部決定利用60MeV負氫束流開始快循環(huán)同步加速器的調(diào)試。在4月份直線加速器60MeV束流成功調(diào)試的基礎上,7月初,成功將質(zhì)子束流加速到1.6GeV。為減少調(diào)束過程中的束流損失,在調(diào)束初期,均采用單發(fā)束流的模式來調(diào)試和優(yōu)化加速器。繼8月28日利用單發(fā)束流打靶成功獲得中子束流后,11月1日,加速器首次以1Hz的重復頻率打靶運行,并與靶站和譜儀開展了聯(lián)合調(diào)試。是日,3臺中子散射譜儀均獲得在線中子信號。隨后,逐步增加打靶束流的重復頻率,于11月6日實現(xiàn)了5Hz運行,11月9日,實現(xiàn)了25Hz束流打靶運行,重復頻率達到設計值,同時平均束流功率超過10kW,提前達到了打靶束流功率的驗收指標。
在調(diào)試和升功率的過程中,對束流損失進行了嚴格的控制,運行過程中,遍布加速器的束流損失探頭對束流損失實現(xiàn)了實時監(jiān)測,每次提高重復頻率之前,均停機對所有在線設備的感生放射性劑量進行測量,在確保安全的前提下,進一步提升束流功率。
25Hz、10kW束流的成功調(diào)試,為中子譜儀調(diào)試和2018年的裝置驗收提供了保證。
圖1. 中子靶前的束流剖面測量裝置測量的實時束流剖面,位置和分布均滿足中子靶的要求
圖2. 25Hz束流在靶面熒光材料上的形成的影像及據(jù)此計算得到的靶面束流分布
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