强流氢分子离子源的探究

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基本信息

  • 批准号：
    11175009
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    70.0万
  • 负责人：
    彭士香
  • 依托单位：
    北京大学
  • 学科分类：
    A2802.加速器技术及应用
  • 结题年份：
    2015
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2015-12-31

项目摘要

随着基于强流直线加速器的中子源装置的发展和强流回旋加速器技术的进步，强流氢分子离子束离子源的研究工作已迫在眉睫。现有的加速器中子源的中子是通过D+与靶材料的核反应产生的，装置需要的D+离子束基本上都是用2.45GHz的ECR离子源提供。一定能量的D+在输运过程会与束流输运管道等作用，活化管道，产生中子，污染环境，对中子源装置的加速器调试带来安全威胁，延长加速器的调试周期。H2+与D+有相同的荷质比，不存在活化隐患，是替代D+进行加速器调试的最佳选择。回旋加速器专家认为用H2+代替H-注入，加速器的输出流强将提高一倍。离子源初步研究结果证明，2.45GHz的ECR离子源具有产生强流H2+离子束的能力。本研究试图这种离子源发展成为强流H2+离子源。一旦获得成果，将可以避免中子源"一器二源"现象，提高回旋加速器的束流输出能力，降低加速器的研制成本；拓展这类离子源的应用范围。

结项摘要

基于强流直线加速器的中子源装置的发展和强流回旋加速器技术的发展，驱使着强流氢分子离子源的研究。基于加速器的中子源（如IFMIF/SPIRAL2）等，均采用强流D+离子与靶材料的核反应来产生中子。D+离子在其输运过程存在着活化管道、产生中子、污染环境的安全风险，因此，此类加速器不能进行本地调试。H2+离子与D+离子有相同的荷质比，且不存在活化安全隐患，是替代D+离子完成加速器调试的最佳选择。研究表明，用H2+离子代替H+离子注入是提高回旋加速器的束流能力、降低空间电荷效应是一种重要手段。国际上未来中微子项目IsoDAR已经准备采用此思路。目前，国际上最高H2+离子流强记录是20mA，是由意大利的INFN实验室用2.45GHz ECR 源产生的。.经过近4年的努力，北京大学研制成功了国际上首台能产生H+:H2+:H3+为37.5 : 54 : 8.5总流强为75mA 的全永磁2.45GHz强流ECR离子源,束流中H2+离子束达到40.5mA。与此同时，我们还用此离子源获得了20mA的H3+离子束（国际记录2.9mA），束流中H3+离子成分的比例最高可以达到55%。为了进一步理解氢等离子体的建立过程，开展了等离子体光谱学诊断研究。上述结果均已经发表，并引起了意大利INFN实验室的S. Gammino博士，西班牙Castilla-La Mancha大学的 D.Cortázar博士和 IsoDAR项目负责人J. Allison博士的高度关注，有望成为IsoDAR项目的离子源。.在这些研究的基础上，完成了新一代强流氢分子离子源的设计。该源有望成为IsoDAR的离子源。

项目成果

期刊论文数量（17）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（17）
专利数量（0）
Plasma studies of the permanent magnet electron cyclotron resonance ion source at Peking University
北京大学永磁电子回旋共振离子源等离子体研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    Review of Scientific Instruments
  • 影响因子：
    1.6
  • 作者：
    Zhang, A. L.;Zhang, T.;Guo, Z. Y.;Chen, J. E.
  • 通讯作者：
    Chen, J. E.
Handling radiation generated during an ion source commissioning
处理离子源调试期间产生的辐射
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    Review of Scientific Instruments
  • 影响因子：
    1.6
  • 作者：
    Zhang, T.;Zhang, A. L.;Guo, Z. Y.;Chen, J. E.
  • 通讯作者：
    Chen, J. E.
Review on Low Energy High Current Ion Injector
低能大电流离子注入器综述
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    Journal of Anhui Normal University ( Natural Science)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    ZHANG Tao;LUO Yuting;GUO Zhiyu;CHEN Jiaer
  • 通讯作者：
    CHEN Jiaer
Intense beams from gases generated by a permanent magnet ECR ion source at PKU
北京大学永磁 ECR 离子源产生的强束流
  • DOI：
    10.1063/1.3669788
  • 发表时间：
    2012-02-01
  • 期刊：
    REVIEW OF SCIENTIFIC INSTRUMENTS
  • 影响因子：
    1.6
  • 作者：
    Ren, H. T.;Peng, S. X.;Chen, J. E.
  • 通讯作者：
    Chen, J. E.
Commissioning and operation of the deuteron injector for PKUNIFTY project
PKUNIFTY项目氘核注射器调试运行
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    Review of Scientific Instruments
  • 影响因子：
    1.6
  • 作者：
    Yuan, Z. X.;Yu, J. X.;Guo, Z. Y.;Chen, J. E.
  • 通讯作者：
    Chen, J. E.

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其他文献

Possibility of generating H , or H2 , or H3 dominated ion beams with a 2.45 GHz permanent magnet ECR ion source
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    2019
  • 期刊：
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
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  • 通讯作者：
    陈佳洱
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  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    Review of Scientific Instruments
  • 影响因子：
    1.6
  • 作者：
    武文斌;彭士香;马腾昊;任海涛;张景丰;张滔;蒋耀湘;李凯;徐源;张艾霖;温佳美;郭之虞;陈佳洱
  • 通讯作者：
    陈佳洱
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  • 期刊：
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    马腾昊;彭士香;张景丰;武文斌;蒋耀湘;任海涛;徐源;孙江;李凯;郭之虞;陈佳洱
  • 通讯作者：
    陈佳洱
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  • DOI：
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  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
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    --
  • 作者：
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  • 通讯作者：
    郭之虞
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  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    原子能科学技术
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    孙江;胡杨;张金海;蔡丹;苏兆锋;赵博文;孙铁平;孙剑锋;呼义翔;彭士香
  • 通讯作者：
    彭士香

其他文献

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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