ICS27.120.99 CCSF92 中华人民共和国国家标准 GB/T41985—2022 230MeV~250MeV超导质子回旋加速器 2023-05-01实施 2022-10-12发布 国家市场监督管理总局 发布 国家标准化管理委员会 GB/T41985—2022 目 次 前言 1 规范性引用文件 3 术语和定义 4加速器基本组成和工作条件 4.1基本组成 4.2 基本工作条件 5技术要求 5.1 外观和警示标志 5.2 束流品质指标 5.3 主要子系统性能指标 5.4 电气安全要求 5.5 运行环境的辐射安全限值 5.6 电磁兼容要求 5.7 运行要求 6试验方法 6.1 外观和警示标志检查 6.2 束流品质测量 6.3 主要子系统性能测量 6.4 电气安全测量 6.5 运行环境辐射安全试验. 12 6.6 电磁兼容试验 6.7 运行试验 12 7 检验规则· 7.1 概述 12 7.2 检验项目 12 7.3 判定规则 13 8 标志、包装、运输、贮存和随行文件 14 8.1 标志 14 8.2 包装· 14 8.3 运输 14 8.4 贮存 14 8.5 随行文件 14 附录A（资料性） 品质因数的测量 16 参考文献 17 GB/T41985—2022 前言 本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由全国核仪器仪表标准化技术委员会（SAC/TC30）提出并归口。 本文件起草单位：中国原子能科学研究院 本文件主要起草人：张天爵、李秀丽、王川、殷治国、蔡红茹、冀鲁翼、温立鹏、李鹏展、刘景源、 朱晓锋、侯世刚、潘高峰、邢建升。 GB/T41985—2022 230MeV~250MeV超导质子回旋加速器 1范围 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。 2规范性引用文件 2 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文 件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于 本文件。 GB/T 191 包装储运图示标志 GB4793.1 2007 测量、控制和实验室用电气设备的安全要求 第1部分：通用要求 GB4943.1一2011信息技术设备安全第1部分：通用要求 GB/T9969 工业产品使用说明书总则 GB/T12325 电能质量供电电压偏差 GB/T12326 电能质量电压波动和闪变 GB/T14436 工业产品保证文件总则 GB/T14549 电能质量公用电网谐波 GB/T15543 电能质量 三相电压不平衡 GB/T16895.21—20201 低压电气装置第4-41部分：安全防护电击防护 GB/T17045—2020电击防护装置和设备的通用部分 GB/T17626.4—2018 电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验 GB/T17626.5—2008 3电磁兼容试验和测量技术浪涌（冲击）抗扰度试验 GB18871 电离辐射防护与辐射源安全基本标准 GB/T19661.1一2005核仪器及系统安全要求第1部分：通用要求 GB/T50102工业循环水冷却设计规范 GB50303一2015建筑电气工程施工质量验收规范 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件 3.1 超导质子回旋加速器 superconducting proton cyclotron 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场反复被加速的 1 GB/T41985—2022 装置。 3.2 束流能量 beam energy 束流中带电粒子通过回旋加速器装置获得的动能 ［来源：GB/T34128—2017，3.2] 3.3 束流强度 beamintensity 单位时间内通过某截面的带电粒子电荷总量。 ［来源：GB/T34128—2017,3.3］ 3.4 偏转引出 deflection extraction 超导回旋加速器加速的质子束经过静电偏转板改变运动轨迹引出超导回旋加速器 3.5 偏转引出效率 deflection extraction efficiency 偏转引出的质子束流强度与超导回旋加速器中进人偏转板前的质子束流强度之比。 3.6 品质因数 qualityfactor 加速器谐振腔在共振频率下，内部信号振幅不随时间变化时，系统储存能量和每个周期谐振腔体内 所消耗能量的比例。 注：能耗，以热量的形式主要分布在腔体内表面数倍趋肤深度的范围内。储能则可分为磁储能和电储能，达到稳态 谐振条件时二者大小相等。 3.7 束流截面beamprofile 粒子束在横截面上的密度分布。 3.8 主真空室 main vacuum chamber 超导回旋加速器中，被加速的带电粒子从离子源产生进人中心区电极到引出加速器，整个过程所在 的高真空度空间。 3.9 中心区 central zone 带电粒子从离子源产生，注人到中心平面被高频俘获，且电聚焦占主导的区域。 3.10 引出区 lead area 从带电粒子加速到最终能量进人引出系统的第一个部件至引出到加速器外的区域。 4加速器基本组成和工作条件 4.1 基本组成 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； (P 高频系统； 2 GB/T41985—2022 e) 真空系统； f) 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) 剂量监测安全联锁系统； ) 辐射防护系统。 4.2 2基本工作条件 4.2.1加速器大厅 加速器大厅的运行环境条件宜满足如下要求： a) 环境温度：15℃~25℃； b) 温度控制精度：土1℃； c） 相对湿度：小于65%； d) 室内外压差：超导回旋加速器大厅室内保持负压排风，压力范围：一20Pa～一30Pa 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℃士5℃。 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~0.5uS/cm b)2 水温：20℃～30℃，进加速器的水温长期工作不稳定度士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。 4.2.4 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0.65MPa0.80MPa范围内可调； c） 输出压力：稳定连续无脉动； 3 GB/T41985—2022 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； 换向单元入口压缩空气的压力：应大于联锁设定压力值，一般压差宜大于或等于0.15MPa； f) 加速器气动系统宜为闭环。 4.2.5干燥氮气系统要求 干燥氮气应采用工业氮气，供气压强范围为0.05MPa～0.12MPa。 5技术要求 5.13 外观和警示标志 5.1.1外观 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。 5.1.2警示标志 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。 5.2 2束流品质指标 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； c） 束流截面：小于或等于8mm； (P 偏转引出效率：大于或等于50%。 5.3 主要子系统性能指标 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。 5.3.2主磁铁系统 主磁铁系统宜满足： a 中心点磁场：大于或等于2T； b) 加速区等时性场平均偏差：小于1×10-4； c） 磁场一次谐波分量在中心区、引出区小于或等于2.5×10-1mT； P 磁场二次谐波分量在中心区、引出区小于40X10-1mT。 5.3.3超导线圈系统 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)# 如果采用液氨零挥发设计，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于 4 GB/T41985—2022 1年； c） 超导线圈