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GB T41985-2022 230MeV-250MeV超导质子回旋加速器.pdf

）MeV～250MeV超导质子回旋加速器

250MeVsuperconductingprotonc

V~250MeV超导质子回旋加速

本文件规定了230MeV～250MeV超导质子回旋加速器（以下简称“加速器”）的基本组成和工作 条件、技术要求、试验方法、检验规则以及标志、包装、运输、贮存和随行文件。 本文件适用于质子能量为230MeV～250MeV，束流强度为1nA～1000nA的超导质子回旋加 速器。 本文件不适用于同步回旋加速器。

广州歌剧院工程脚手架专项施工方案下列术语和定义适用于本文件。

下列术语和定义适用于本文件。

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超导质子回旋加速器 superconductingprotoncyclotron 利用超导线圈对主磁铁进行励磁，约束质子作回旋运动，质子在运动中通过高频电

4加速器基本组成和工作条件

加速器主要包括下列组成部分： a）离子源及中心区系统； b）主磁铁系统； c） 超导线圈系统； d）高频系统；

加速器主要包括下列组成部分： a） 离子源及中心区系统； b） 主磁铁系统； c） 超导线圈系统； d）高频系统；

e) 真空系统； D 控制系统； g） 电气电源系统； h）水冷气动系统； i） 偏转引出系统； j） 束流诊断系统； k）齐 剂量监测安全联锁系统； 1）辐射防护系统。

4.2.2电源室和控制室

加速器所用电源以及控制室运行环境条件的要求如下。 a）电源：低压三相四线制供电，电压应采用交流380V/220V，标称频率50Hz。设备受电端的电 源质量电压偏差应符合GB/T12325要求，电源波动和闪变应符合GB/T12326要求，公用电 网次波应符合GB/T14549要求，三相电压允许不平衡度应符合GB/T15543要求。 b）环境温度：20℃土5℃。 C）相对湿度：小于65%

4.2.3循环冷却系统要求

循环冷却系统要求如下。 a）水质：去离子水，电导率0.2μS/cm~0.5μS/cm。 b）水温：20℃～30℃，进加速器的水温长期工作不稳定度土0.3℃。 c）系统额定出水压力：根据加速器安装的实际位置，及加速器内阻力最大的部件所产生的沿程压 力损失设计。 d 系统额定水流量：根据加速器内各部件总流量之和设计，系统供水流量的调节范围应满足加速 器各分系统调试的需求。 e）流量分配器：具有流量调节功能，各回水支路应安装流量开关与控制系统形成联锁保护。流量 开关选型时，宜考虑安装位置的电磁场和辐射场对其影响。 f）循环冷却系统设计符合GB/T50102要求。

循环冷却系统要求如下。 a）水质：去离子水，电导率0.2μS/cm～0.5μS/cm。 b）水温：20℃～30℃，进加速器的水温长期工作不稳定度土0.3°℃。 c) 系统额定出水压力：根据加速器安装的实际位置，及加速器内阻力最大的部件所产生的沿程压 力损失设计。 d 系统额定水流量：根据加速器内各部件总流量之和设计，系统供水流量的调节范围应满足加速 器各分系统调试的需求。 e 流量分配器：具有流量调节功能，各回水支路应安装流量开关与控制系统形成联锁保护。流量 开关选型时，宜考虑安装位置的电磁场和辐射场对其影响。 f） 循环冷却系统设计符合GB/T50102要求。

.2.4压缩空气系统要求

压缩空气系统要求如下： a) 加速器用压缩空气：应干燥洁净、无油无尘； b) 气源设备输出压力：应在0.65MPa～0.80MPa范围内可调； c 输出压力：稳定连续无脉动；

d）加速器集中式换向控制单元：应与加速器控制系统建立联锁； e 换向单元人口压缩空气的压力：应大于联锁设定压力值，一般压差宜大于或等于0.15MPa； f 加速器气源输出以及分配端宜具有能进行压力调节部件； g）加速器气动系统宜为闭环

4.2.5干燥氮气系统要求

采用工业氮气，供气压强范围为0.05MPa～0.12

加速器外观应色泽均匀协调、整洁无损伤，设备布局有利于操作人员进行设备检修、运行、调试、巡 视和记录

加速器电离辐射警示标志应符合GB18871要求，高电压警示标志应符合GB/T19661.1一2005要 求，磁场警示标志应符合GB/T19661.2的要求。紧急开关应设在操作人员容易接近的地方，且有明显 的状态标志。安全联锁标志应设置在醒目位置。

加速器的偏转引出束流品质宜满足： a 束流能量：达到产品技术文件规定的能量，误差范围土1%； b) 束流强度：大于或等于1nA； ? 束流截面：小于或等于8mm； d 偏转引出效率：大于或等于50%

5.3主要子系统性能指

5.3.1离子源引出束流强度

离子源引出质子束流强度：大于或等于1uA。

超导线圈系统应满足： a) 线圈工作温度范围：低温超导低于7K； b) 如果采用液氮零挥发设计，液氮液面高度应高于超导线圈的最上沿，补充液氮周期不得小

永和区江东街道路、排水工程施工组织设计方案控制系统应具备如下功能： a 开机和停机时能正确执行预设的开机、停机流程自动程序； b 加速器的主要参数的设定、调节、联锁和显示； C 加速器工作状态和故障的显示、报警。

剂量监测安全联锁系统应根据现场条件设计，并与控制系统相对独立。 剂量监测安全联锁系统应具备以下功能。 a） 防护门开启时，加速器不能供束。 b）加速器大厅内剂量率（包括瞬发伽马和中子)超过设定阈值时，系统报警并切断束流供应。 c) 当加速器大厅内残余伽马剂量率超过设定阈值时，触发声光报警装置。 d）按下紧急停机按钮，加速器应停止供束。 e) 当加速器运行时，安装在防护门外的加速器运行指示灯应有明确显示。 加速器大厅内和靶室内按清场顺序设置清场按钮，加速器开机前按清场顺序依次按下清场按 钮完成清场。若清场时，任何清场按钮未按下，加速器不应运行。 g) 1 监测点剂量达到阔值100%以上报警，达到120%时停止运行并优先切断离子源输出与高 馈人。

加速器属于I类防电击设备，应至少采用一种符合GB/T17045一2020规定的电击防护措施，且采 用连接保护导体作为故障防护措施。

5.7.2连续运行要求

用目测法检查加速器的外观和警示标志。

宜使用三维水箱和电离室探测器测量束流在水中沿束流前进方向的剂量分布，将剂量分布与 物质相互作用的计算结果进行剂量峰位置及峰宽的比对，由此可得束流能量，

6.2.2束流强度测量

在束流引出口采用丝扫描装置或等效的其他测量装置进行测量，如图1所示，得到束流截面分布。 选定电流最大值I和0.1I两个位置为束流截面边缘。两个位置之间的距离d即为束斑直径，如图2 所示。

标引序号说明： 选定电流最大值，单位为纳安(nA)； 束斑直径安全附件施工工艺标，单位为毫米（mm）。