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粒子加速器真空系統(tǒng) 版權(quán)信息
- ISBN：9787030758750
- 條形碼：9787030758750 ; 978-7-03-075875-0
- 裝幀：平裝膠訂
- 冊數(shù)：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
粒子加速器真空系統(tǒng) 內(nèi)容簡介
本書主要以粒子加速器真空系統(tǒng)設(shè)計(jì)、真空理論和真空技術(shù)為主線，系統(tǒng)地介紹了有關(guān)粒子加速器真空技術(shù)的基礎(chǔ)物理知識、超高真空的獲得、真空度的測量、真空泵、吸氣劑、超高真空相關(guān)材料、束流與殘余氣體相關(guān)作用、低溫真空、真空室表面清洗、小型真空系統(tǒng)運(yùn)行、超高真空技術(shù)的發(fā)展、粒子加速器真空系統(tǒng)設(shè)計(jì)、大型真空系統(tǒng)運(yùn)行、未來粒子加速器真空系統(tǒng)所面臨的挑戰(zhàn)等。真空室表面清洗、小型真空系統(tǒng)運(yùn)行、超高真空技術(shù)的發(fā)展、粒子加速器真空系統(tǒng)設(shè)計(jì)、大型真空系統(tǒng)運(yùn)行、未來粒子加速器真空系統(tǒng)所面臨的挑戰(zhàn)等。
粒子加速器真空系統(tǒng) 目錄
目錄
第1章 粒子加速器真空系統(tǒng)概述 1
1.1 粒子加速器簡介 2
1.1.1 粒子加速器的基本構(gòu)成 2
1.1.2 粒子加速器的分類 2
1.1.3 粒子加速器技術(shù)的發(fā)展趨勢 10
1.2 粒子加速器真空系統(tǒng)簡介 13
1.2.1 真空物理基礎(chǔ) 13
1.2.2 真空系統(tǒng)的計(jì)算 19
1.2.3 粒子加速器真空系統(tǒng)的作用 23
1.2.4 粒子加速器真空系統(tǒng)的組成 25
1.2.5 不同粒子加速器對真空度的要求 26
1.2.6 粒子加速器真空系統(tǒng)設(shè)計(jì)難點(diǎn)及關(guān)鍵技術(shù) 28
1.3 本章小結(jié) 30
參考文獻(xiàn) 31
第2章 真空泵 32
2.1 真空泵的分類 32
2.1.1 基于工作原理分類 32
2.1.2 基于真空度分類 35
2.2 粒子加速器中常用真空泵介紹 36
2.2.1 機(jī)械泵 36
2.2.2 低溫泵 37
2.2.3 擴(kuò)散泵 40
2.2.4 渦輪分子泵 42
2.2.5 吸氣劑泵 43
2.2.6 濺射離子泵 47
2.3 粒子加速器中真空泵的選擇和設(shè)計(jì)原則 53
2.3.1 真空泵的選型和設(shè)計(jì)原則 54
2.3.2 常用真空泵參數(shù)比較 55
2.4 本章小結(jié) 56
參考文獻(xiàn) 56
第3章 真空規(guī) 58
3.1 真空度測量概述 58
3.2 總壓強(qiáng)測量 59
3.2.1 真空規(guī)的選用原則 60
3.2.2 真空規(guī)的分類及測量范圍 60
3.2.3 基于水銀或其他非揮發(fā)性液體的真空規(guī) 61
3.2.4 基于力效應(yīng)的真空規(guī) 62
3.2.5 基于氣體比熱效應(yīng)的真空規(guī) 65
3.2.6 基于電離效應(yīng)的真空規(guī) 68
3.3 分壓強(qiáng)測量 77
3.3.1 分壓強(qiáng)測量或殘余氣體分析的過程 77
3.3.2 四極質(zhì)譜儀 77
3.3.3 射頻質(zhì)譜儀 78
3.3.4 飛行時(shí)間質(zhì)譜儀 79
3.4 真空度測量的影響因素 80
3.4.1 氣體種類的影響 80
3.4.2 溫度的影響 82
3.4.3 管規(guī)和裸規(guī)的影響 83
3.4.4 規(guī)管吸放氣的影響 83
3.4.5 熱表面與氣體相互作用的影響 84
3.4.6 規(guī)管選擇、安裝及規(guī)程的影響 85
3.5 真空檢漏 86
3.5.1 真空檢漏概述 86
3.5.2 真空檢漏的目的 87
3.5.3 漏孔及泄漏率 88
3.5.4 泄漏類型 89
3.5.5 檢漏影響因素 90
3.5.6 氦檢漏器 91
3.6 本章小結(jié) 95
參考文獻(xiàn) 96
第4章 氣體吸附與解吸 97
4.1 粒子加速器真空腔室的氣體來源 97
4.2 氣體吸附 98
4.2.1 氣體吸附基礎(chǔ)理論 98
4.2.2 吸附等溫線 99
4.3 熱放氣 101
4.3.1 熱放氣機(jī)制 102
4.3.2 熱放氣測量方法 103
4.3.3 熱放氣速率的影響因素 107
4.4 光子致解吸 109
4.4.1 光子致解吸機(jī)制 109
4.4.2 光子致解吸數(shù)學(xué)物理模型 109
4.4.3 光子致解吸測量方法 112
4.4.4 光子致解吸與累積光子劑量的關(guān)系 115
4.4.5 不同材料的光子致解吸 115
4.4.6 材料處理程序的影響 117
4.4.7 光子致解吸與同步輻射臨界光子能量的關(guān)系 118
4.4.8 光子致解吸與真空腔室溫度的關(guān)系 119
4.4.9 光子致解吸與入射角度的關(guān)系 119
4.4.10 非蒸散型吸氣劑的影響 120
4.5 電子致解吸 121
4.5.1 電子致解吸機(jī)制 121
4.5.2 電子致解吸測量方法 121
4.5.3 不同材料的電子致解吸 123
4.5.4 電子致解吸與電子能量的關(guān)系 124
4.5.5 表面拋光和真空燒制的影響 126
4.5.6 電子致解吸與腔室溫度的關(guān)系 128
4.6 離子致解吸 128
4.6.1 離子致解吸數(shù)學(xué)物理模型 128
4.6.2 離子致解吸測量方法 129
4.6.3 離子致解吸與累積離子劑量的關(guān)系 130
4.6.4 離子致解吸與離子能量的關(guān)系 131
4.6.5 離子致解吸與腔室溫度的關(guān)系 132
4.7 本章小結(jié) 132
參考文獻(xiàn) 132
第5章 粒子加速器中束屏的設(shè)計(jì)及優(yōu)化 134
5.1 束屏設(shè)計(jì)背景 134
5.2 束屏熱力學(xué)性能及冷卻方案 136
5.2.1 工作溫度的確定 137
5.2.2 束流管道的冷卻方案 138
5.2.3 束屏上的有限元模擬 139
5.3 束屏真空性能及材料選擇 141
5.3.1 同步輻射 142
5.3.2 束屏的動態(tài)真空模型 143
5.3.3 束屏材料的選擇 144
5.4 束屏的機(jī)械應(yīng)力 145
5.4.1 超導(dǎo)失超 145
5.4.2 束屏的結(jié)構(gòu)模擬 146
5.5 排氣孔的設(shè)計(jì)與優(yōu)化 147
5.5.1 低頻耦合阻抗問題 148
5.5.2 高頻阻抗 150
5.6 未來展望 151
5.7 本章小結(jié) 153
參考文獻(xiàn) 153
第6章 粒子加速器中的電子云問題 155
6.1 電子云效應(yīng) 155
6.1.1 電子云現(xiàn)象 156
6.1.2 二次電子 157
6.2 二次電子抑制方法 163
6.2.1 表面改性 163
6.2.2 外部附件 171
6.3 本章小結(jié) 172
參考文獻(xiàn) 172
第7章 粒子加速器真空系統(tǒng)材料 174
7.1 材料的選擇標(biāo)準(zhǔn) 174
7.2 材料的機(jī)械性能 174
7.2.1 應(yīng)力-應(yīng)變 174
7.2.2 硬度 176
7.2.3 強(qiáng)化 178
7.3 材料的熱導(dǎo)率 179
7.4 材料的電導(dǎo)率 180
7.5 粒子加速器常用材料 180
7.5.1 傳統(tǒng)金屬材料 180
7.5.2 復(fù)合材料 183
7.5.3 非金屬材料 183
7.5.4 其他材料 184
7.6 材料的連接 184
7.7 氣體滲透率和氣體排放 185
7.7.1 氣體滲透率 186
7.7.2 氣體釋放 187
7.8 材料的清洗流程 188
7.8.1 不銹鋼的清洗 188
7.8.2 鋁的清洗 188
7.8.3 銅的清洗 189
7.8.4 陶瓷的清洗 191
7.8.5 玻璃的清洗 192
7.8.6 材料清洗程序及工藝 192
7.9 本章小結(jié) 194
參考文獻(xiàn) 194
第8章 真空系統(tǒng)的烘烤 197
8.1 真空系統(tǒng)烘烤概述 197
8.2 真空系統(tǒng)的材料 199
8.2.1 不銹鋼 199
8.2.2 鋁合金 203
8.2.3 銅合金 205
8.2.4 玻璃 206
8.2.5 吸氣劑薄膜 207
8.3 加熱方式 218
8.3.1 加熱帶烘烤 218
8.3.2 氮?dú)饬骷訜?220
8.3.3 電磁感應(yīng)加熱 221
8.4 本章小結(jié) 222
參考文獻(xiàn) 223
第9章 粒子加速器真空系統(tǒng)典型案例及展望 224
9.1 蘭州重離子加速器真空系統(tǒng) 224
9.1.1 扇形回旋加速器真空系統(tǒng) 224
9.1.2 分離扇形回旋加速器真空系統(tǒng) 225
9.1.3 HIRFL-CSR 真空系統(tǒng) 226
9.1.4 束流輸運(yùn)線真空系統(tǒng) 227
9.2 中國散裂中子源加速器真空系統(tǒng) 227
9.2.1 負(fù)氫離子直線加速器 228
9.2.2 LRBT&RTBT 束流輸運(yùn)線 228
9.2.3 快循環(huán)同步加速器 229
9.3 合肥光源真空系統(tǒng) 229
9.3.1 合肥光源直線加速器真空系統(tǒng) 230
9.3.2 合肥光源電子儲存環(huán)真空系統(tǒng) 230
9.4 上海光源真空系統(tǒng) 231
9.4.1 輸運(yùn)線真空系統(tǒng) 231
9.4.2 儲存環(huán)真空系統(tǒng) 232
9.4.3 增強(qiáng)器真空系統(tǒng) 233
9.5 北京正負(fù)電子對撞機(jī)真空系統(tǒng) 233
9.5.1 BEPCⅡ注入器真空系統(tǒng) 234
9.5.2 BEPCⅡ儲存環(huán)真空系統(tǒng) 234
9.6 CEPC真空系統(tǒng) 235
9.6.1 CEPC直線加速器真空系統(tǒng) 235
9.6.2 CEPC對撞機(jī)真空系統(tǒng) 236
9.6.3 CEPC增強(qiáng)器真空系統(tǒng) 238
9.6.4 CEPC阻尼環(huán)真空系統(tǒng) 239
9.7 SPPC真空系統(tǒng) 239
9.7.1 SPPC真空設(shè)計(jì)挑戰(zhàn) 240
9.7.2 SPPC真空設(shè)計(jì)要求 240
9.8 LHC真空系統(tǒng) 241
9.8.1 LHC真空系統(tǒng)概述 241
9.8.2 HL-LHC的真空設(shè)計(jì) 242
9.8.3 HE-LHC的真空設(shè)計(jì) 245
9.9 KEKB真空系統(tǒng) 246
9.9.1 LER真空系統(tǒng) 247
9.9.2 HER真空系統(tǒng) 248
9.10 粒子加速器真空系統(tǒng)的展望 248
9.11 本章小結(jié) 251
參考文獻(xiàn) 251
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