(高清版)GBT 41985-2022 230MeV~250MeV超導(dǎo)質(zhì)子回旋加速器

230MeV～250MeV超導(dǎo)質(zhì)子回旋加速器2022-10-12發(fā)布2023-05-01實(shí)施I 2規(guī)范性引用文件 13術(shù)語(yǔ)和定義 14加速器基本組成和工作條件 24.1基本組成 24.2基本工作條件 35技術(shù)要求 45.1外觀和警示標(biāo)志 45.2束流品質(zhì)指標(biāo) 45.3主要子系統(tǒng)性能指標(biāo) 45.4電氣安全要求 55.5運(yùn)行環(huán)境的輻射安全限值 65.6電磁兼容要求 65.7運(yùn)行要求 66試驗(yàn)方法 76.1外觀和警示標(biāo)志檢查 76.2束流品質(zhì)測(cè)量 76.3主要子系統(tǒng)性能測(cè)量 96.4電氣安全測(cè)量 6.5運(yùn)行環(huán)境輻射安全試驗(yàn) 6.6電磁兼容試驗(yàn) 6.7運(yùn)行試驗(yàn) 7檢驗(yàn)規(guī)則 7.1概述 7.2檢驗(yàn)項(xiàng)目 7.3判定規(guī)則 8.2包裝 8.3運(yùn)輸 8.4貯存 8.5隨行文件 附錄A(資料性)品質(zhì)因數(shù)的測(cè)量 參考文獻(xiàn) Ⅲ本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由全國(guó)核儀器儀表標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC30)提出并歸口。本文件起草單位：中國(guó)原子能科學(xué)研究院。本文件主要起草人：張?zhí)炀簟⒗钚沱?、王川、殷治?guó)、蔡紅茹、冀魯翼、溫立鵬、李鵬展、劉景源、1230MeV～250MeV超導(dǎo)質(zhì)子回旋加速器1范圍本文件規(guī)定了230MeV～250MeV超導(dǎo)質(zhì)子回旋加速器(以下簡(jiǎn)稱“加速器”)的基本組成和工作本文件適用于質(zhì)子能量為230MeV～250MeV,束流強(qiáng)度為1nA～1000nA的超導(dǎo)質(zhì)子回旋加速器。本文件不適用于同步回旋加速器。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T191包裝儲(chǔ)運(yùn)圖示標(biāo)志GB4793.1—2007測(cè)量、控制和實(shí)驗(yàn)室用電氣設(shè)備的安全要求第1部分：通用要求GB4943.1—2011信息技術(shù)設(shè)備安全第1部分：通用要求GB/T9969工業(yè)產(chǎn)品使用說(shuō)明書(shū)總則GB/T12325電能質(zhì)量供電電壓偏差GB/T12326電能質(zhì)量電壓波動(dòng)和閃變GB/T14436工業(yè)產(chǎn)品保證文件總則GB/T14549電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波GB/T15543電能質(zhì)量三相電壓不平衡GB/T16895.21—2020低壓電氣裝置第4-41部分：安全防護(hù)電擊防護(hù)GB/T17045—2020電擊防護(hù)裝置和設(shè)備的通用部分GB/T17626.4—2018電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗(yàn)GB/T17626.5—2008電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)浪涌(沖擊)抗擾度試驗(yàn)GB18871電離輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)GB/T19661.1—2005核儀器及系統(tǒng)安全要求第1部分：通用要求GB/T19661.2核儀器及系統(tǒng)安全要求第2部分：放射性測(cè)量計(jì)的結(jié)構(gòu)要求和分級(jí)GB/T50102工業(yè)循環(huán)水冷卻設(shè)計(jì)規(guī)范GB50303—2015建筑電氣工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范3術(shù)語(yǔ)和定義下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。超導(dǎo)質(zhì)子回旋加速器superconductingprotoncyclotron利用超導(dǎo)線圈對(duì)主磁鐵進(jìn)行勵(lì)磁，約束質(zhì)子作回旋運(yùn)動(dòng)，質(zhì)子在運(yùn)動(dòng)中通過(guò)高頻電場(chǎng)反復(fù)被加速的2束流能量beamenerg:束流中帶電粒子通過(guò)回旋加速器裝置獲得的動(dòng)能。單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)某截面的帶電粒子電荷總量。偏轉(zhuǎn)引出deflectionextraction超導(dǎo)回旋加速器加速的質(zhì)子束經(jīng)過(guò)靜電偏轉(zhuǎn)板改變運(yùn)動(dòng)軌跡引出超導(dǎo)回旋加速器。偏轉(zhuǎn)引出效率deflectionextractionefficiency偏轉(zhuǎn)引出的質(zhì)子束流強(qiáng)度與超導(dǎo)回旋加速器中進(jìn)入偏轉(zhuǎn)板前的質(zhì)子束流強(qiáng)度之比。加速器諧振腔在共振頻率下，內(nèi)部信號(hào)振幅不隨時(shí)間變化時(shí)，系統(tǒng)儲(chǔ)存能量和每個(gè)周期諧振腔體內(nèi)所消耗能量的比例。注：能耗，以熱量的形式主要分布在腔體內(nèi)表面數(shù)倍趨膚深度的范圍內(nèi)。儲(chǔ)能則可分為磁儲(chǔ)能和電儲(chǔ)能，達(dá)到穩(wěn)態(tài)諧振條件時(shí)二者大小相等。束流截面beamprofile粒子束在橫截面上的密度分布。超導(dǎo)回旋加速器中，被加速的帶電粒子從離子源產(chǎn)生進(jìn)入中心區(qū)電極到引出加速器，整個(gè)過(guò)程所在的高真空度空間。帶電粒子從離子源產(chǎn)生，注入到中心平面被高頻俘獲，且電聚焦占主導(dǎo)的區(qū)域。從帶電粒子加速到最終能量進(jìn)入引出系統(tǒng)的第一個(gè)部件至引出到加速器外的區(qū)域。4加速器基本組成和工作條件加速器主要包括下列組成部分：a)離子源及中心區(qū)系統(tǒng)；b)主磁鐵系統(tǒng)；c)超導(dǎo)線圈系統(tǒng)；d)高頻系統(tǒng)；3e)真空系統(tǒng)；f)控制系統(tǒng)；g)電氣電源系統(tǒng)；h)水冷氣動(dòng)系統(tǒng)；i)偏轉(zhuǎn)引出系統(tǒng)；j)束流診斷系統(tǒng)；k)劑量監(jiān)測(cè)安全聯(lián)鎖系統(tǒng)；1)輻射防護(hù)系統(tǒng)。4.2基本工作條件加速器大廳的運(yùn)行環(huán)境條件宜滿足如下要求：a)環(huán)境溫度：15℃~25℃;c)相對(duì)濕度：小于65%;d)室內(nèi)外壓差：超導(dǎo)回旋加速器大廳室內(nèi)保持負(fù)壓排風(fēng)，壓力范圍：-20Pa～-30Pa。4.2.2電源室和控制室加速器所用電源以及控制室運(yùn)行環(huán)境條件的要求如下。a)電源：低壓三相四線制供電，電壓應(yīng)采用交流380V/220V,標(biāo)稱頻率50Hz。設(shè)備受電端的電源質(zhì)量電壓偏差應(yīng)符合GB/T12325要求，電源波動(dòng)和閃變應(yīng)符合GB/T12326要求，公用電網(wǎng)次波應(yīng)符合GB/T14549要求，三相電壓允許不平衡度應(yīng)符合GB/T15543要求。b)環(huán)境溫度：20℃±5℃。c)相對(duì)濕度：小于65%。4.2.3循環(huán)冷卻系統(tǒng)要求循環(huán)冷卻系統(tǒng)要求如下。b)水溫：20℃~30℃,進(jìn)加速器的水溫長(zhǎng)期工作不穩(wěn)定度±0.3℃。c)系統(tǒng)額定出水壓力：根據(jù)加速器安裝的實(shí)際位置，及加速器內(nèi)阻力最大的部件所產(chǎn)生的沿程壓力損失設(shè)計(jì)。d)系統(tǒng)額定水流量：根據(jù)加速器內(nèi)各部件總流量之和設(shè)計(jì)，系統(tǒng)供水流量的調(diào)節(jié)范圍應(yīng)滿足加速器各分系統(tǒng)調(diào)試的需求。e)流量分配器：具有流量調(diào)節(jié)功能，各回水支路應(yīng)安裝流量開(kāi)關(guān)與控制系統(tǒng)形成聯(lián)鎖保護(hù)。流量開(kāi)關(guān)選型時(shí)，宜考慮安裝位置的電磁場(chǎng)和輻射場(chǎng)對(duì)其影響。f)循環(huán)冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)符合GB/T50102要求。4.2.4壓縮空氣系統(tǒng)要求壓縮空氣系統(tǒng)要求如下：a)加速器用壓縮空氣：應(yīng)干燥潔凈、無(wú)油無(wú)塵；b)氣源設(shè)備輸出壓力：應(yīng)在0.65MPa～0.80MPa范圍內(nèi)可調(diào)；c)輸出壓力：穩(wěn)定連續(xù)無(wú)脈動(dòng)；4d)加速器集中式換向控制單元：應(yīng)與加速器控制系統(tǒng)建立聯(lián)鎖；e)換向單元入口壓縮空氣的壓力：應(yīng)大于聯(lián)鎖設(shè)定壓力值，一般壓差宜大于或等于0.15MPa;f)加速器氣源輸出以及分配端宜具有能進(jìn)行壓力調(diào)節(jié)部件；g)加速器氣動(dòng)系統(tǒng)宜為閉環(huán)。4.2.5干燥氮?dú)庀到y(tǒng)要求干燥氮?dú)鈶?yīng)采用工業(yè)氮?dú)?，供氣壓?qiáng)范圍為0.05MPa～0.12MPa。5技術(shù)要求5.1外觀和警示標(biāo)志加速器外觀應(yīng)色澤均勻協(xié)調(diào)、整潔無(wú)損傷，設(shè)備布局有利于操作人員進(jìn)行設(shè)備檢修、運(yùn)行、調(diào)試、巡視和記錄。加速器電離輻射警示標(biāo)志應(yīng)符合GB18871要求，高電壓警示標(biāo)志應(yīng)符合GB/T19661.1—2005要求，磁場(chǎng)警示標(biāo)志應(yīng)符合GB/T19661.2的要求。緊急開(kāi)關(guān)應(yīng)設(shè)在操作人員容易接近的地方，且有明顯的狀態(tài)標(biāo)志。安全聯(lián)鎖標(biāo)志應(yīng)設(shè)置在醒目位置。5.2束流品質(zhì)指標(biāo)加速器的偏轉(zhuǎn)引出束流品質(zhì)宜滿足：a)束流能量：達(dá)到產(chǎn)品技術(shù)文件規(guī)定的能量，誤差范圍±1%;b)束流強(qiáng)度：大于或等于1nA;c)束流截面：小于或等于8mm;d)偏轉(zhuǎn)引出效率：大于或等于50%。5.3主要子系統(tǒng)性能指標(biāo)5.3.1離子源引出束流強(qiáng)度離子源引出質(zhì)子束流強(qiáng)度：大于或等于1μA。主磁鐵系統(tǒng)宜滿足：a)中心點(diǎn)磁場(chǎng)：大于或等于2T;b)加速區(qū)等時(shí)性場(chǎng)平均偏差：小于1×10-4;c)磁場(chǎng)一次諧波分量在中心區(qū)、引出區(qū)小于或等于2.5×10-1mT;d)磁場(chǎng)二次諧波分量在中心區(qū)、引出區(qū)小于40×10-1mT。5.3.3超導(dǎo)線圈系統(tǒng)超導(dǎo)線圈系統(tǒng)應(yīng)滿足：a)線圈工作溫度范圍：低溫超導(dǎo)低于7K;b)如果采用液氦零揮發(fā)設(shè)計(jì)，液氦液面高度應(yīng)高于超導(dǎo)線圈的最上沿，補(bǔ)充液氦周期不得小于5c)超導(dǎo)線圈系統(tǒng)的真空容器、氦容器的真空漏率，應(yīng)小于10-9Pam3/s,工作狀態(tài)時(shí)夾層真空度應(yīng)小于5×10-4Pa;d)超導(dǎo)線圈主動(dòng)失超，對(duì)地絕緣電阻不小于1MΩ。高頻系統(tǒng)在配備固定工作頻率的高頻發(fā)射機(jī)條件下應(yīng)滿足：a)系統(tǒng)發(fā)生有害共振的頻率距離工作頻率0.3MHz以上；b)系統(tǒng)的頻率不穩(wěn)定度為士5×10-8;c)品質(zhì)因數(shù)比應(yīng)大于85%;d)D形加速電極電壓不穩(wěn)定度為±5×10-1;e)D形加速電極各加速電壓不平衡度小于3%。主真空系統(tǒng)應(yīng)滿足：a)主真空室靜態(tài)真空度小于2×10-4Pa;b)動(dòng)態(tài)(工作)真空度宜維持在10-4Pa量級(jí)；c)具有干燥氮?dú)鈱?duì)真空室進(jìn)行保護(hù)，縮短真空恢復(fù)時(shí)間?？刂葡到y(tǒng)應(yīng)具備如下功能：a)開(kāi)機(jī)和停機(jī)時(shí)能正確執(zhí)行預(yù)設(shè)的開(kāi)機(jī)、停機(jī)流程自動(dòng)程序；b)加速器的主要參數(shù)的設(shè)定、調(diào)節(jié)、聯(lián)鎖和顯示；c)加速器工作狀態(tài)和故障的顯示、報(bào)警。5.3.7劑量監(jiān)測(cè)安全聯(lián)鎖系統(tǒng)劑量監(jiān)測(cè)安全聯(lián)鎖系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件設(shè)計(jì)，并與控制系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立。劑量監(jiān)測(cè)安全聯(lián)鎖系統(tǒng)應(yīng)具備以下功能。a)防護(hù)門開(kāi)啟時(shí)，加速器不能供束。b)加速器大廳內(nèi)劑量率(包括瞬發(fā)伽馬和中子)超過(guò)設(shè)定閾值時(shí)，系統(tǒng)報(bào)警并切斷束流供應(yīng)。c)當(dāng)加速器大廳內(nèi)殘余伽馬劑量率超過(guò)設(shè)定閾值時(shí)，觸發(fā)聲光報(bào)警裝置。d)按下緊急停機(jī)按鈕，加速器應(yīng)停止供束。e)當(dāng)加速器運(yùn)行時(shí)，安裝在防護(hù)門外的加速器運(yùn)行指示燈應(yīng)有明確顯示。f)加速器大廳內(nèi)和靶室內(nèi)按清場(chǎng)順序設(shè)置清場(chǎng)按鈕，加速器開(kāi)機(jī)前按清場(chǎng)順序依次按下清場(chǎng)按鈕完成清場(chǎng)。若清場(chǎng)時(shí)，任何清場(chǎng)按鈕未按下，加速器不應(yīng)運(yùn)行。g)監(jiān)測(cè)點(diǎn)劑量達(dá)到閾值100%以上報(bào)警，達(dá)到120%時(shí)停止運(yùn)行并優(yōu)先切斷離子源輸出與高頻饋入。5.4電氣安全要求5.4.1設(shè)備保護(hù)接地加速器屬于I類防電擊設(shè)備，應(yīng)至少采用一種符合GB/T17045—2020規(guī)定的電擊防護(hù)措施，且采用連接保護(hù)導(dǎo)體作為故障防護(hù)措施。6GB/T41985—20225.4.2絕緣電阻絕緣電阻應(yīng)符合GB50303—2015中3.1.2和附錄C的規(guī)定。5.4.3介電強(qiáng)度介電強(qiáng)度應(yīng)按照GB4793.1—2007中表9的規(guī)定值進(jìn)行電壓試驗(yàn)，不應(yīng)出現(xiàn)擊穿或重復(fù)飛弧。電暈效應(yīng)和類似現(xiàn)象可忽略不計(jì)。5.4.4可觸及電流可觸及電流應(yīng)符合GB/T17045—20205.5運(yùn)行環(huán)境的輻射安全限值5.5.1輻射劑量率限值中5.2.27和GB/T16895.21—2020中C.1.2的規(guī)定。工作場(chǎng)所輻射劑量率限值要求如下：a)監(jiān)督區(qū)(通常不需要專門的防護(hù)手段或安全措施，但需要經(jīng)常對(duì)職業(yè)照射條件進(jìn)行監(jiān)督和評(píng)價(jià)的區(qū)域)開(kāi)機(jī)狀態(tài)不超過(guò)1μSv/h;b)控制區(qū)(需要和可能需要專門防護(hù)手段或安全措施的區(qū)域)停機(jī)后，狀態(tài)劑量檢測(cè)數(shù)值低于保護(hù)閾值時(shí)，劑量不超過(guò)10μSv/h。5.5.2表面污染控制水平限值工作場(chǎng)所分為控制區(qū)和監(jiān)督區(qū)，在控制區(qū)與監(jiān)督區(qū)之間設(shè)置表面污染監(jiān)測(cè)儀，各區(qū)放射性表面污染控制水平限值應(yīng)符合表1的要求。表1工作場(chǎng)所的放射性表面污染控制水平限值單位為貝可每平方米表面類型α放射性物質(zhì)β放射性物質(zhì)極毒性其他工作臺(tái)、設(shè)備、墻壁、地面控制區(qū)4監(jiān)督區(qū)445.6電磁兼容要求5.6.1浪涌抗擾度要求應(yīng)滿足GB/T17626.5—2008中第9章b)的要求。5.6.2電快速瞬變脈沖群(EFT)抗擾度要求應(yīng)滿足GB/T17626.4—2018中第9章b)的要求。5.7運(yùn)行要求5.7.1開(kāi)機(jī)與正常運(yùn)行要求開(kāi)機(jī)與正常運(yùn)行要求如下。7a)在超導(dǎo)低溫系統(tǒng)和對(duì)應(yīng)的水冷機(jī)組運(yùn)行正常，保持超導(dǎo)線圈的液氦溫度狀態(tài)下，加速器開(kāi)機(jī)到正常運(yùn)行的次序宜為：1)檢查加速器各子系統(tǒng)狀態(tài)正常；2)抽真空至真空度應(yīng)小于5×10-4Pa;3)主磁鐵勵(lì)磁達(dá)到額定電流；4)高頻開(kāi)啟閉環(huán)運(yùn)行；5)引出靜電偏轉(zhuǎn)板加高壓；6)離子源狀態(tài)正常，具備供束條件。b)在保持真空和主磁場(chǎng)待機(jī)狀態(tài)下，加速器開(kāi)機(jī)推薦次序?yàn)椋簭纳鲜霾襟E3)開(kāi)始至6),參考時(shí)間宜控制在2.5h之內(nèi)。其中步驟3)在待機(jī)狀態(tài)下進(jìn)行磁場(chǎng)微調(diào)。5.7.2連續(xù)運(yùn)行要求加速器在設(shè)定的束流能量和束流強(qiáng)度條件下，連續(xù)正常運(yùn)行時(shí)間應(yīng)大于或等于8h。6試驗(yàn)方法6.1外觀和警示標(biāo)志檢查用目測(cè)法檢查加速器的外觀和警示標(biāo)志。6.2束流品質(zhì)測(cè)量6.2.1束流標(biāo)稱能量測(cè)量宜使用三維水箱和電離室探測(cè)器測(cè)量束流在水中沿束流前進(jìn)方向的劑量分布，將劑量分布與離子和物質(zhì)相互作用的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行劑量峰位置及峰寬的比對(duì)，由此可得束流能量。6.2.2束流強(qiáng)度測(cè)量在加速器束流引出口，利用法拉第筒和納安電流表或其他等效測(cè)量裝置測(cè)試束流強(qiáng)度。6.2.3束斑截面測(cè)量在束流引出口采用絲掃描裝置或等效的其他測(cè)量裝置進(jìn)行測(cè)量，如圖1所示，得到束流截面分布。選定電流最大值I和0.1I兩個(gè)位置為束流截面邊緣。兩個(gè)位置之間的距離d即為束斑直徑，如圖2所示。8GB/T41985—2022標(biāo)引序號(hào)說(shuō)明：I——選定電流最大值，單位為納安(nA);d——束斑直徑，單位為毫米(mm)。6.2.4偏轉(zhuǎn)引出效率測(cè)量采用法拉第筒和納安表或等效的其他測(cè)量裝置分別測(cè)量引出偏轉(zhuǎn)板前束流強(qiáng)度I?和加速器束流式中：I?——偏轉(zhuǎn)板前束流強(qiáng)度，單位為納安(nA);I?——加速器束流引出口束流強(qiáng)度，單位為納安(nA)。9GB/T41985—20226.3主要子系統(tǒng)性能測(cè)量6.3.1離子源引出束流強(qiáng)度測(cè)量采用法拉第筒和納安電流表或等效的其他測(cè)量裝置對(duì)離子源質(zhì)子束流強(qiáng)度進(jìn)行直接測(cè)量。6.3.2主磁鐵磁場(chǎng)測(cè)量利用超導(dǎo)勵(lì)磁電源為超導(dǎo)線圈供電勵(lì)磁，達(dá)到額定運(yùn)行電流時(shí)，測(cè)量主磁鐵中心點(diǎn)的磁場(chǎng)。6.3.3超導(dǎo)線圈系統(tǒng)測(cè)量利用低溫溫度傳感器檢測(cè)超導(dǎo)線圈的溫度。針對(duì)液氦零揮發(fā)系統(tǒng)，利用氦液位計(jì)檢測(cè)液氦液面，液面高度應(yīng)高于超導(dǎo)線圈的最上沿。利用高真空計(jì)檢測(cè)真空容器夾層的真空度。超導(dǎo)線圈主動(dòng)失超，測(cè)對(duì)地絕緣電阻。6.3.4高頻系統(tǒng)測(cè)量6.3.4.1有害共振頻率的測(cè)量當(dāng)高頻諧振腔體的耦合端口達(dá)到臨界耦合時(shí)，選取諧振腔體的耦合端口和取樣端口，與網(wǎng)絡(luò)分析儀的1、2端口相連，設(shè)置帶寬5MHz,動(dòng)態(tài)范圍90dB以上，觀察S?曲線：選取工作頻率，確認(rèn)為S?曲線最大值，頻率記為f?;選取非工作頻率極大峰值，依次記為f?~f,。振的頻率與工作頻率之差的絕對(duì)值。用公式(2)計(jì)算：λ;——有害共振頻差，i∈(i,n),單位為兆赫(MHz);f;——有害共振頻率，i∈(i,n),單位為兆赫(MHz);f?——工作頻率，單位為兆赫(MHz)。有害共振頻差是系統(tǒng)發(fā)生有害共6.3.4.2頻率不穩(wěn)定度測(cè)量從諧振腔體的高頻取樣端口取一路高頻信號(hào)送入頻率計(jì)，連續(xù)測(cè)量30min,每0.5min讀取一次數(shù)據(jù)，最大值fmx與最小值fmn的差與頻率平均值faw的比值即為高頻系統(tǒng)的頻率不穩(wěn)定度μ。用公式μ——頻率不穩(wěn)定度；GB/T41985—2022fmax——頻率最大值，單位為兆赫(MHz);fmin——頻率最小值，單位為兆赫(MHz);6.3.4.3品質(zhì)因數(shù)比的測(cè)量使用三維有限法開(kāi)展電磁場(chǎng)仿真，得到腔體無(wú)載品質(zhì)因數(shù)，記為Qo;參見(jiàn)附錄A的方法測(cè)量得到無(wú)載品質(zhì)因數(shù)實(shí)測(cè)值，記為Qo?,用公式(4)計(jì)算品質(zhì)因數(shù)比：式中：p——品質(zhì)因數(shù)比；Q??——實(shí)際測(cè)量腔體無(wú)載品質(zhì)因數(shù)；Qo?——電磁場(chǎng)仿真腔體無(wú)載品質(zhì)因數(shù)。6.3.4.4D形盒加速電極電壓不穩(wěn)定度測(cè)量從高頻腔取樣端口取一路高頻信號(hào)送入信號(hào)源噪聲分析儀，設(shè)置信號(hào)源噪聲分析儀的觸發(fā)模式為幅度噪聲模式，設(shè)置測(cè)量的起始頻率為1Hz,設(shè)置測(cè)量的截止頻率為100kHz,平均次數(shù)為16次，利用游標(biāo)功能分析1Hz～20kHz內(nèi)的幅度噪聲，得到幅度噪聲的百分比表示方式，用公式(5)進(jìn)行計(jì)算：式中：r——電壓不穩(wěn)定度；NA——幅度噪聲，單位為分貝每赫茲(dB/Hz);f?——幅度噪聲分析頻率范圍的下限頻率，單位為赫茲(Hz);f?——幅度噪聲分析頻率范圍的上限頻率，單位為赫茲(Hz)。6.3.4.5D形盒加速電極各加速電壓不平衡度的測(cè)量宜使用柔性PCB材料刻蝕出等大小電容取樣片，并安裝在不同谷區(qū)相對(duì)稱的位置。確保安裝引線及位置對(duì)稱性大于0.99。加高頻功率至加速束流所需。從多個(gè)谷區(qū)的高頻取樣端口，用矢量電壓表每30秒測(cè)量一次，連續(xù)測(cè)量3min,同一位置電壓取平均。D形超導(dǎo)回旋加速器電極電壓不平衡度為不同谷區(qū)射頻取樣電壓的最大值Umx和最小值Umin之差與平均值U的比值，用公式(6)計(jì)算：………(6)式中：σ——電壓不平衡度；Umax——最大取樣電壓，單位為伏特(V);Umin——最小取樣電壓，單位為伏特(V);——平均取樣電壓，單位為伏特(V)。6.3.5主真空系統(tǒng)測(cè)量6.3.5.1用高真空計(jì)對(duì)主真空室靜態(tài)真空度進(jìn)行測(cè)量。6.3.5.2用高真空計(jì)對(duì)主真空室動(dòng)態(tài)真空度進(jìn)行測(cè)量。6.3.5.3用干燥氮?dú)馄茐闹髡婵帐艺婵蘸?，重新啟?dòng)真空系統(tǒng)恢復(fù)到所需的靜態(tài)真空度。6.3.6控制系統(tǒng)試驗(yàn)6.3.6.1開(kāi)機(jī)和停機(jī)的試驗(yàn)：根據(jù)產(chǎn)品使用說(shuō)明書(shū)規(guī)定的開(kāi)機(jī)和停機(jī)步驟，進(jìn)行開(kāi)機(jī)和停機(jī)演示。6.3.6.2加速器主要參數(shù)設(shè)定、調(diào)節(jié)和顯示功能的檢查：根據(jù)產(chǎn)品使用說(shuō)明書(shū)進(jìn)行檢查，主要對(duì)真空系6.3.6.3加速器工作狀態(tài)和故障顯示、報(bào)警的檢查：在加速器正常工作狀態(tài)下，使用目測(cè)法對(duì)各子系統(tǒng)設(shè)備工作狀態(tài)顯示功能進(jìn)行檢查。在設(shè)定故障條件下，使用目測(cè)法檢查系統(tǒng)顯示、報(bào)警功能。6.3.7劑量監(jiān)測(cè)安全聯(lián)鎖系統(tǒng)試驗(yàn)6.3.7.1與防護(hù)門位置的聯(lián)鎖的檢查：當(dāng)加速器開(kāi)機(jī)時(shí)，斷開(kāi)防護(hù)門限位開(kāi)關(guān)輸出節(jié)點(diǎn)，通過(guò)束流測(cè)量裝置觀察控制屏幕束流示值變化。6.3.7.2與現(xiàn)場(chǎng)劑量監(jiān)測(cè)裝置聯(lián)鎖的檢查：監(jiān)測(cè)加速器大廳內(nèi)劑量率(包括瞬發(fā)伽馬和中子),降低劑量監(jiān)測(cè)儀器保護(hù)閾值(略低于天然本底)后，當(dāng)監(jiān)測(cè)劑量率超過(guò)設(shè)定閾值，檢查系統(tǒng)是否報(bào)警并自動(dòng)關(guān)閉加速器。檢測(cè)結(jié)束后恢復(fù)監(jiān)測(cè)儀表劑量率閾值。6.3.7.3與劑量監(jiān)測(cè)指示信號(hào)燈、警告裝置聯(lián)鎖的檢查：通過(guò)降低保護(hù)閾值的方法按下述試驗(yàn)步驟進(jìn)行檢測(cè)。a)首先檢查劑量監(jiān)測(cè)指示信號(hào)燈。當(dāng)?shù)陀谠O(shè)定閾值時(shí)，顯示綠色燈光；當(dāng)高于設(shè)定閾值值時(shí)，閃爍紅色燈光。b)加速器大廳內(nèi)殘余γ的劑量率的監(jiān)測(cè)。當(dāng)監(jiān)測(cè)劑量率達(dá)到設(shè)定閾值的100%～120%時(shí)，聲音報(bào)警器發(fā)出低重復(fù)頻率的音頻警報(bào)；當(dāng)監(jiān)測(cè)劑量率超出設(shè)定閾值120%時(shí)，聲音報(bào)警器發(fā)出高重復(fù)頻率的音頻警報(bào)。試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)束后恢復(fù)劑量閾值。6.3.7.4緊急停機(jī)試驗(yàn)：緊急停止按鈕被按下時(shí)，在控制屏幕上看到加速器應(yīng)有高頻電壓降低、離子源電壓降低，并目測(cè)到束流阻擋靶插入的聯(lián)鎖動(dòng)作。緊急停機(jī)按鈕應(yīng)手動(dòng)復(fù)位。6.3.7.5與加速器運(yùn)行指示信號(hào)燈聯(lián)鎖的檢查：當(dāng)加速器運(yùn)行時(shí)，安裝在防護(hù)門外的指示燈清晰、明亮。6.3.7.6與清場(chǎng)按鈕聯(lián)鎖的檢查：清場(chǎng)按鈕未完成清場(chǎng)流程前，加速器應(yīng)具備不允許出束的聯(lián)鎖條件，如在控制屏幕上顯示離子源束流為零，束流阻擋靶處于阻擋狀態(tài)等。6.4電氣安全測(cè)量6.4.1設(shè)備保護(hù)接地測(cè)量用接地電阻測(cè)試儀，測(cè)試電流為保護(hù)電流的200%,施加試驗(yàn)電流時(shí)間、測(cè)試方法應(yīng)符合GB4943.1—2011中2.6.3.4和2.6.3.5的規(guī)定，測(cè)量電氣設(shè)備外殼與接地連接端子間的電阻。6.4.2絕緣電阻測(cè)量根據(jù)低壓設(shè)備的工作電壓采用500V或1000V絕緣電阻測(cè)量?jī)x，檢測(cè)相線對(duì)地及設(shè)備金屬外殼之間的絕緣電阻。6.4.3介電強(qiáng)度試驗(yàn)按照GB4793.1—2007中6.8規(guī)定的程序進(jìn)行介電強(qiáng)度試驗(yàn)。6.4.4可觸及電流測(cè)量按照GB/T19661.1—2005中5.7.2.1的試驗(yàn)方法，用交流電壓表并聯(lián)2kΩ電阻在超導(dǎo)質(zhì)子回旋加速器正常運(yùn)行條件下，直接測(cè)量待測(cè)可觸及零部件與安全接地端子間的電壓值，計(jì)算電流。6.5運(yùn)行環(huán)境輻射安全試驗(yàn)6.5.1輻射劑量率限值測(cè)量在加速器開(kāi)機(jī)狀態(tài)時(shí)，使用劑量當(dāng)量率表測(cè)量監(jiān)督區(qū)的屏蔽門口、操作工位、設(shè)備間等部位的劑量當(dāng)量率值。在加速器停機(jī)后，使用劑量當(dāng)量率表測(cè)量控制區(qū)靠近加速器的墻面、門口部位的劑量當(dāng)量率值。6.5.2表面污染測(cè)量在控制區(qū)和監(jiān)督區(qū)分別測(cè)量，使用便攜式表面污染測(cè)量?jī)x測(cè)量加速器的工作臺(tái)、墻壁、地面的表面污染。6.6電磁兼容試驗(yàn)6.6.1浪涌抗擾度試驗(yàn)按照GB/T17626.5—2008進(jìn)行浪涌抗擾度試驗(yàn)。6.6.2電快速瞬變脈沖群(EFT)抗擾度試驗(yàn)按照GB/T17626.4—2018進(jìn)行電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗(yàn)。6.7.1開(kāi)機(jī)與正常運(yùn)行在超導(dǎo)低溫系統(tǒng)和對(duì)應(yīng)的水冷機(jī)組運(yùn)行，保持超導(dǎo)線圈的液氦溫度狀態(tài)下，從開(kāi)機(jī)到正常運(yùn)行和在保持真空和主磁場(chǎng)待機(jī)狀態(tài)下，恢復(fù)運(yùn)行過(guò)程等采用演示法進(jìn)行試驗(yàn)。在設(shè)定的束流能量和束流強(qiáng)度條件下，測(cè)量連續(xù)正常運(yùn)行的時(shí)間。7檢驗(yàn)規(guī)則7.1概述7.1.1加速器的檢驗(yàn)分為型式檢驗(yàn)和出廠檢驗(yàn)。7.1.2在下列情況之一時(shí)，應(yīng)進(jìn)行型式檢驗(yàn)：a)新產(chǎn)品或轉(zhuǎn)產(chǎn)產(chǎn)品；b)正式生產(chǎn)后，如結(jié)構(gòu)、材料、工藝有較大改變，考核對(duì)產(chǎn)品性能影響時(shí)；c)出廠檢驗(yàn)結(jié)果與上次型式檢驗(yàn)結(jié)果有較大差異時(shí)；d)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督機(jī)構(gòu)提出型式檢驗(yàn)的要求時(shí)。7.1.3每個(gè)產(chǎn)品出廠前均應(yīng)做出廠檢驗(yàn)。7.1.4由于加速器的批量較小，無(wú)論是型式檢驗(yàn)還是出廠檢驗(yàn)均應(yīng)采用全項(xiàng)目檢驗(yàn)。7.2檢驗(yàn)項(xiàng)目加速器的檢驗(yàn)項(xiàng)目見(jiàn)表2。通常按表2的序號(hào)順序逐項(xiàng)進(jìn)行檢驗(yàn)；需要時(shí)也可以調(diào)整部分項(xiàng)目的檢驗(yàn)順序或?qū)⒁恍╉?xiàng)目合并進(jìn)行檢驗(yàn)。表2230MeV～250MeV超導(dǎo)質(zhì)子回旋加速器檢驗(yàn)項(xiàng)目序號(hào)型式檢驗(yàn)出廠檢驗(yàn)技術(shù)要求章條號(hào)試驗(yàn)方法章條號(hào)1外觀和警示標(biāo)志▲2束流能量△6.2.13束流強(qiáng)度▲6.2.24束流截面▲6.2.35偏轉(zhuǎn)引出效率▲6.2.46離子源引出束流強(qiáng)度△5.3.16.3.17有害共振頻率△6.3.4.18頻率不穩(wěn)定度△5.3.4b)6.3.4.29品質(zhì)因數(shù)比△6.3.4.3D形盒加速電極電壓不穩(wěn)定度△6.3.4.4D形盒加速電極電壓不平衡度△6.3.4.5主真空系統(tǒng)▲5.3.56.3.5控制系統(tǒng)5.3.66.3.6劑量監(jiān)測(cè)安全聯(lián)鎖系統(tǒng)5.3.76.3.7設(shè)備保護(hù)接地5.4.16.4.1絕緣電阻5.4.26.4.2介電強(qiáng)度5.4.36.4.3可觸及電流5.4.46.4.4失超試驗(yàn)△6.3.3.4浪涌抗擾度△5.6.16.6.1電快速瞬變脈沖群(EFT)抗擾度△5.6.26.6.2開(kāi)機(jī)與正常運(yùn)行▲5.7.16.7.1連續(xù)運(yùn)行5.7.26.7.27.3判定規(guī)則7.3.1型式檢驗(yàn)中如發(fā)現(xiàn)不合格項(xiàng)，允許對(duì)加速器的相關(guān)部件或分系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整或更換，并重新檢驗(yàn)；7.3.2出廠檢驗(yàn)中通過(guò)所有檢驗(yàn)項(xiàng)目的產(chǎn)品為合格品。檢驗(yàn)中如發(fā)現(xiàn)不合格項(xiàng)，允許對(duì)產(chǎn)品的相關(guān)部件或分系統(tǒng)進(jìn)行返修或返工，并重新檢驗(yàn)。8.1標(biāo)志8.1.1加速器標(biāo)牌加速器應(yīng)在顯著位置設(shè)置字跡清楚的永久性標(biāo)志或標(biāo)牌，其內(nèi)容主要包括：a)制造商名稱；