目录
章 粒子加速器真空系统概述 1
1.1 粒子加速器简介 2
1.1.1 粒子加速器的基本构成 2
1.1.2 粒子加速器的分类 2
1.1.3 粒子加速器技术的发展趋势 10
1.2 粒子加速器真空系统简介 13
1.2.1 真空物理基础 13
1.2.2 真空系统的计算 19
1.. 粒子加速器真空系统的作用
1.2.4 粒子加速器真空系统的组成 25
1.2.5 不同粒子加速器对真空度的要求 26
1.2.6 粒子加速器真空系统设计难点及关键技术 28
1.3 本章小结 30
参考文献 31
第2章 真空泵 32
2.1 真空泵的分类 32
2.1.1 基于工作原理分类 32
2.1.2 基于真空度分类 35
2.2 粒子加速器中常用真空泵介绍 36
2.2.1 机械泵 36
2.2.2 低温泵 37
2.. 扩散泵 40
2.2.4 涡轮分子泵 42
2.2.5 吸气剂泵 43
2.2.6 溅离子泵 47
. 粒子加速器中真空泵的选择和设计原则 53
..1 真空泵的选型和设计原则 54
..2 常用真空泵参数比较 55
2.4 本章小结 56
参考文献 56
第3章 真空规 58
3.1 真空度测量概述 58
3.2 总压强测量 59
3.2.1 真空规的选用原则 60
3.2.2 真空规的分类及测量范围 60
3.. 基于水银或非挥发液体的真空规 61
3.2.4 基于力效应的真空规 62
3.2.5 基于气体比热效应的真空规 65
3.2.6 基于电离效应的真空规 68
3.3 分压强测量 77
3.3.1 分压强测量或残余气体分析的过程 77
3.3.2 四极质谱仪 77
3.3.3 频质谱仪 78
3.3.4 飞行时间质谱仪 79
3.4 真空度测量的影响因素 80
3.4.1 气体种类的影响 80
3.4.2 温度的影响 82
3.4.3 管规和裸规的影响 83
3.4.4 规管吸放气的影响 83
3.4.5 热表面与气体相互作用的影响 84
3.4.6 规管选择、安装及规程的影响 85
3.5 真空检漏 86
3.5.1 真空检漏概述 86
3.5.2 真空检漏的目的 87
3.5.3 漏孔及泄漏率 88
3.5.4 泄漏类型 89
3.5.5 检漏影响因素 90
3.5.6 氦检漏器 91
3.6 本章小结 95
参考文献 96
第4章 气体吸附与解吸 97
4.1 粒子加速器真空腔室的气体来源 97
4.2 气体吸附 98
4.2.1 气体吸附基础理论 98
4.2.2 吸附等温线 99
4.3 热放气 101
4.3.1 热放气机制 102
4.3.2 热放气测量方法 103
4.3.3 热放气速率的影响因素 107
4.4 光子致解吸 109
4.4.1 光子致解吸机制 109
4.4.2 光子致解吸数学物理模型 109
4.4.3 光子致解吸测量方法 112
4.4.4 光子致解吸与累积光子剂量的关系 115
4.4.5 不同材料的光子致解吸 115
4.4.6 材料处理程序的影响 117
4.4.7 光子致解吸与同步辐临界光子能量的关系 118
4.4.8 光子致解吸与真空腔室温度的关系 119
4.4.9 光子致解吸与入角度的关系 119
4.4.10 非蒸散型吸气剂的影响 120
4.5 致解吸 121
4.5.1 致解吸机制 121
4.5.2 致解吸测量方法 121
4.5.3 不同材料的致解吸 1
4.5.4 致解吸与能量的关系 124
4.5.5 表面抛光和真空烧制的影响 126
4.5.6 致解吸与腔室温度的关系 128
4.6 离子致解吸 128
4.6.1 离子致解吸数学物理模型 128
4.6.2 离子致解吸测量方法 129
4.6.3 离子致解吸与累积离子剂量的关系 130
4.6.4 离子致解吸与离子能量的关系 131
4.6.5 离子致解吸与腔室温度的关系 132
4.7 本章小结 132
参考文献 132
第5章 粒子加速器中束屏的设计及优化 134
5.1 束屏设计背景 134
5.2 束屏热力学冷却方案 136
5.2.1 工作温度的确定 137
5.2.2 束流管道的冷却方案 138
5.. 束屏上的有限元模拟 139
5.3 束屏真空材料选择 141
5.3.1 同步辐 142
5.3.2 束屏的动态真空模型 143
5.3.3 束屏材料的选择 144
5.4 束屏的机械应力 145
5.4.1 超导失超 145
5.4.2 束屏的结构模拟 146
5.5 排气孔的设计与优化 147
5.5.1 低频耦合阻抗问题 148
5.5.2 高频阻抗 150
5.6 未来展望 151
5.7 本章小结 153
参考文献 153
第6章 粒子加速器中的云问题 155
6.1 云效应 155
6.1.1 云现象 156
6.1.2 二次 157
6.2 二次抑制方法 163
6.2.1 表面改 163
6.2.2 外部附件 171
6.3 本章小结 172
参考文献 172
第7章 粒子加速器真空系统材料 174
7.1 材料的选择标准 174
7.2 材料的机械能 174
7.2.1 应力-应变 174
7.2.2 硬度 176
7.. 强化 178
7.3 材料的热导率 179
7.4 材料的电导率 180
7.5 粒子加速器常用材料 180
7.5.1 传统金属材料 180
7.5.2 复合材料 183
7.5.3 非金属材料 183
7.5.4 材料 184
7.6 材料的连接 184
7.7 气体渗透率和气体排放 185
7.7.1 气体渗透率 186
《粒子加速器真空系统》是在吸取实际工程经验和系统理论基础上编写的一本具有新意的实用型教材。《粒子加速器真空系统》共9章，内容涉及粒子加器的展历程及真空系统概况、真空泵的分类、真空泵的选择和设计原则、真空规及真空检漏、真空系统中的气体来源、束屏设计及优化、云的形成机理及云的抑制、粒子加速器真空系统材料的选择和材料的清洁方式、真空系统的烘烤、粒子加速器真空系统典型案例介绍、粒子加速器真空系统的展望等，《粒子加速器真空系统》附有参考文献可供查阅。《粒子加速器真空系统》的选题内容新、体系结构新、案例选取新，重视理论与实际应用的结合，便于自学。
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