100 MeV强流质子回旋加速器剥离靶驱动控制系统研制 被引量：3

1

作者 温立鹏 安世忠 +9 位作者 曹磊 卢晓通 汪洋 殷治国 李鹏展 付晓亮 解怀东 邢建升 吕银龙 宋国芳 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期2296-2301,共6页

100MeV强流质子回旋加速器(CYCIAE-100)加速负氢离子,引出系统为电荷交换方式的双向剥离引出系统,剥离靶是引出系统的核心装置。剥离靶系统四维联动定位精度要求高。为满足剥离靶驱动控制系统要求,采用了PLC控制驱动电路,读取位置反馈信... 100MeV强流质子回旋加速器(CYCIAE-100)加速负氢离子,引出系统为电荷交换方式的双向剥离引出系统,剥离靶是引出系统的核心装置。剥离靶系统四维联动定位精度要求高。为满足剥离靶驱动控制系统要求,采用了PLC控制驱动电路,读取位置反馈信号,对运动控制形成负反馈闭环的控制方法,实现了引出系统的各项运动控制要求并达到了设计指标。经调试,该加速器于2014年7月首次成功引出75～100MeV质子束流,引出效率达99%以上。剥离靶驱动控制系统经加工调试,满足引出系统的各项技术要求,目前已投入运行2a,可靠性得到了验证。 展开更多

关键词 质子回旋加速器 强流引出 剥离靶 PLC 驱动控制

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低能质子回旋加速器内部束流测量探头的感生放射性 被引量：4

2

作者 王韬 张开志 荆晓兵 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期485-489,共5页

为满足回旋加速器内部束流测量探头产生低放射性的要求,通过理论分析和蒙特卡罗模拟方法,研究了11 MeV,50μA质子束轰击铜探头产生的感生放射性,得到各种感生放射性核素的饱和放射性活度,并对结果进行了比较。分析结果表明,采用软件FLUK... 为满足回旋加速器内部束流测量探头产生低放射性的要求,通过理论分析和蒙特卡罗模拟方法,研究了11 MeV,50μA质子束轰击铜探头产生的感生放射性,得到各种感生放射性核素的饱和放射性活度,并对结果进行了比较。分析结果表明,采用软件FLUKA进行蒙特卡罗模拟,核反应考虑完全,可同时计算不同照射时间下的直接和间接感生放射性,计算结果准确。应用该方法,质子束轰击不同测量探头产生的感生放射性可以得到详细和准确的分析和预测。 展开更多

关键词 低能质子回旋加速器 感生放射性 蒙特卡罗方法 FLUKA软件 饱和放射性活度

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100 MeV强流质子回旋加速器超高真空系统研制 被引量：3

3

作者 潘高峰 张素平 +4 位作者 李振国 张天爵 宋国芳 邢建升 秦久昌 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期2084-2088,共5页

中国原子能科学研究院建成了一台强流质子回旋加速器,其引出能量为100 MeV,流强为200μA。为减小粒子加速时束流损失的目的,其粒子加速腔内工作真空度要求为6.7×10^(-6) Pa。由于是紧凑型加速器结构,该加速器能提供给真空系统利用... 中国原子能科学研究院建成了一台强流质子回旋加速器,其引出能量为100 MeV,流强为200μA。为减小粒子加速时束流损失的目的,其粒子加速腔内工作真空度要求为6.7×10^(-6) Pa。由于是紧凑型加速器结构,该加速器能提供给真空系统利用的通路有限,为此主真空系统设计为内置式低温冷板结合商业低温泵的排气方案以增加系统整体的抽气能力。设计、加工完成的真空系统已成功应用于100 MeV强流质子回旋加速器上,为加速器的束流调试和正常供束提供了有利的保障。 展开更多

关键词 100MeV强流质子回旋加速器 真空系统 内置式低温冷板

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中国原子能科学研究院紧凑型强流质子回旋加速器剥离引出技术研究 被引量：2

4

作者 安世忠 魏素敏 +5 位作者 冀鲁豫 边天剑 解怀东 温立鹏 管锋平 郑侠 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期1774-1783,共10页

中国原子能科学研究院(CIAE)在20世纪90年代建造了一台30 MeV紧凑型强流质子回旋加速器后,经过近30年的发展,先后自主研发成功了基于剥离引出技术的能量为10 MeV、14 MeV、100 MeV、硼中子俘获治疗用14 MeV/1 mA等系列能量的紧凑型强流... 中国原子能科学研究院(CIAE)在20世纪90年代建造了一台30 MeV紧凑型强流质子回旋加速器后,经过近30年的发展,先后自主研发成功了基于剥离引出技术的能量为10 MeV、14 MeV、100 MeV、硼中子俘获治疗用14 MeV/1 mA等系列能量的紧凑型强流质子回旋加速器。建成的100 MeV紧凑型强流质子回旋加速器(CYCIAE-100),是目前国际上能量较高的一台紧凑型强流质子回旋加速器,最高流强达到520μA,束流功率达到52 kW。建成的硼中子俘获治疗用的质子回旋加速器,也是我国首次自主研发成功的引出质子束流强达到mA量级的强流质子回旋加速器。在系列能量的紧凑型强流质子回旋加速器研发过程中,CIAE对剥离引出后的束流色散效应、剥离膜与束流夹角对引出后的束流品质的影响、单圈剥离引出技术等紧凑型强流质子回旋加速器剥离引出技术等方面展开了研究,且自主开发出了剥离引出计算程序,为紧凑型强流质子回旋加速器的应用作出了贡献。 展开更多

关键词 紧凑型强流质子回旋加速器 剥离引出 强流质子

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用于医学诊断和治疗的质子回旋加速器 被引量：8

5

作者 樊明武 《中国工程科学》 2000年第12期9-15,共7页

在许多医院都安装了生产短寿命放射性同位素的回旋加速器 ,但用于质子治疗的回旋加速器还处于起步阶段。质子治疗可以达到精确的幅照剂量分布 ,质子能量决定了穿透深度 ,因而产生的能量释放点可以精确控制 ,技术先进。由于质子束传播的... 在许多医院都安装了生产短寿命放射性同位素的回旋加速器 ,但用于质子治疗的回旋加速器还处于起步阶段。质子治疗可以达到精确的幅照剂量分布 ,质子能量决定了穿透深度 ,因而产生的能量释放点可以精确控制 ,技术先进。由于质子束传播的线形度好 ,引起的横向二次散射小 ,肿瘤前端的健康组织接受的剂量很小 ,在其周围和之后的组织几乎就没有照射剂量 ,因此质子束治疗是一种非常有效的方法。束流传输到治疗房间的效率 ,束流的能量控制、强度及位置的稳定性 ,快速而精确的改变束流参数来满足临床需要等 ,都是关键。开发安装于医院的并可满足病人实际需要的质子治疗回旋加速器 ,包括束流输运系统和一系列的控制系统都相当复杂 ,文章提出了用于该目的的概念框图和建议。 展开更多

关键词 质子回旋加速器 正电子断层照相 短寿命放射性同位素 质子束治疗 医学诊断 医学治疗

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用于硼中子俘获治疗的强流质子回旋加速器中心区结构优化设计 被引量：3

6

作者 冀鲁豫 管锋平 +6 位作者 安世忠 郑侠 宋国芳 张天爵 关镭镭 王胜龙 李明 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期730-737,共8页

中国原子能科学研究院目前正在研制用于硼中子俘获治疗(BNCT)的强流质子回旋加速器,该加速器设计引出能量14 MeV、质子束流强大于1 mA。相比引出流强为400μA的PET回旋加速器,BNCT强流质子回旋加速器对中心区相位接收度和轴向聚焦的要... 中国原子能科学研究院目前正在研制用于硼中子俘获治疗(BNCT)的强流质子回旋加速器,该加速器设计引出能量14 MeV、质子束流强大于1 mA。相比引出流强为400μA的PET回旋加速器,BNCT强流质子回旋加速器对中心区相位接收度和轴向聚焦的要求更高。为实现mA量级的束流的加速和引出,BNCT强流质子回旋加速器采取了增加负氢束流注入能量、增大磁铁镶条孔径、使用用于增大Dee盒头部张角的阶梯状结构及调整加速间隙的入口和出口高度等一系列中心区结构优化设计,有效地提高了中心区的相位接收度,改善了轴向电聚焦。在新的离子源注入能量下通过数值计算得到实测场下的轴向电聚焦和间隙高度的关系,选取合适的间隙高度获得最佳的轴向聚焦,从而确定了mA量级束流的注入和加速的中心区结构。同时在设计中考虑空间电荷效应的影响,计算了不同流强下的束流尺寸变化。中心区结构在实测磁场下的优化设计计算结果表明,BNCT强流质子回旋加速器中心区的束流对中好于0.5 mm,相位接收度大于40°,中心区最高可接收流强3 mA。目前,新的中心区结构已进入机械加工阶段。 展开更多

关键词 硼中子俘获治疗 强流质子回旋加速器 中心区 螺旋偏转板 相位接收度

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基于100MeV质子回旋加速器的白光中子束线设计

7

作者 麻旭 刘应都 +6 位作者 鲍杰 陈启明 张凯 任杰 阮锡超 郭刚 欧阳晓平 《现代应用物理》 2022年第1期48-55,共8页

利用蒙特卡罗方法,基于100 MeV质子回旋加速器,开展了白光中子束线设计和中子束线参数研究。利用FLUKA程序模拟了100 MeV质子束轰击钨靶产生的中子能谱和注量。结果表明,散裂反应产生的可用中子能量范围为0.1~100 MeV。在此基础上开展... 利用蒙特卡罗方法,基于100 MeV质子回旋加速器,开展了白光中子束线设计和中子束线参数研究。利用FLUKA程序模拟了100 MeV质子束轰击钨靶产生的中子能谱和注量。结果表明,散裂反应产生的可用中子能量范围为0.1~100 MeV。在此基础上开展了中子束线设计,优化设计了0°方向和15°方向2条中子束线,计算得到:0°方向中子束线中0.1~100 MeV中子占比为94.9%,在距靶心16 m处的注量率为5.09×10^(6) cm^(-2)·s^(-1);15°方向中子束线中0.1~100 MeV中子占比为94.5%,在距靶心30 m处的注量率为8.19×10^(5) cm^(-2)·s^(-1);2组准直中子束线的束斑不均匀性均小于10%,中子注量比试验厅内本底高5个量级以上。计算结果表明,2条中子束线的参数均满足实验所提出的要求。模拟计算结果可为白光中子束线的建设和未来的物理实验设计提供数据支持。 展开更多

关键词 质子回旋加速器 白光中子束线 中子束线参数 中子能谱

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航天科工质子回旋加速器核心器件填补国内空白

8

《环境技术》 2014年第4期1-2,共2页

近日，由航天科工二院23所下属北京长峰广播通讯设备公司承研核心器件的100MeV高能质子回旋加速器成功出束。100MeV质子回旋加速器是HI-13串列加速器升级工程的关键实验设施。该加速器直径6．16米，是国际上最大的紧凑型强流质子回旋加... 近日，由航天科工二院23所下属北京长峰广播通讯设备公司承研核心器件的100MeV高能质子回旋加速器成功出束。100MeV质子回旋加速器是HI-13串列加速器升级工程的关键实验设施。该加速器直径6．16米，是国际上最大的紧凑型强流质子回旋加速器。 展开更多

关键词 强流质子回旋加速器 国内空白 器件 航天 HI-13串列加速器 填补 通讯设备 实验设施

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我国能量最高质子回旋加速器里程碑式首试出束

9

作者 陈瑜 《黑龙江科技信息》 2014年第21期I0003-I0003,共1页

中核集团中国原子能科学研究院自主研发的世界首台100MeV(兆电子伏)质子回旋加速器4日首次调试出束,标志着该院承建的国家重点科技工程——HI-13串列加速器升级工程的关键实验设施建成,也标志该工程重大里程碑节点的实现。

关键词 质子回旋加速器 里程 中国原子能科学研究院 HI-13串列加速器 能量 科技工程 自主研发 中核集团

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我国能量最高质子回旋加速器实现一器多用

10

作者 本刊编辑部 《河南科技》 2019年第16期5-6,共2页

直径6.16米、重435吨,中核集团中国原子能科学研究院(以下简称原子能院)内,外人眼里简单的大“疙瘩”,却是国际上最大的紧凑型强流质子回旋加速器、我国目前自主研制的能量最高的质子回旋加速器。

关键词 中国原子能科学研究院 中核集团 紧凑型 自主研制 强流质子回旋加速器 能量

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我国能量最高质子回旋加速器里程碑式首试出束

11

《科技风》 2014年第12期1-2,共2页

中核集团中国原子能科学研究院自主研发的世界首台100MeV(兆电子伏)质子回旋加速器首次调试出束,标志着该院承建的国家重点科技工程——HI-13串列加速器升级工程的关键实验设施建成,也标志该工程重大里程碑节点的实现。

关键词 质子回旋加速器 里程 中国原子能科学研究院 能量 科技工程 串列加速器 自主研发 中核集团

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中信重工100MeV强流质子回旋加速器主磁铁系统通过验收

12

《机电工程技术》 2011年第8期10-10,共1页

近日，中信重工承担研制的HI－13串列加速器升级工程100MeV强流质子回旋加速器主磁铁项目，住洛阳顺利通过专家组验收。

关键词 强流质子回旋加速器 磁铁系统 HI-13串列加速器 主磁铁 专家组

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我国成功研发高能质子回旋加速器

13

《机械》 2014年第7期33-33,共1页

7月4日，由中核集团中国原子能科学研究院自主研发的100兆电子伏质子回旋加速器首次调试出束。浏哿使我国跻身少数几个拥有新—代放射性核束加速器的国家。

关键词 质子回旋加速器 自主研发 中国原子能科学研究院 高能 放射性核束 中核集团

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用于中低能质子回旋加速器剂量监测的空气电离室初步研究 被引量：1

14

作者 侯世刚 王峰 +1 位作者 宋国芳 解怀东 《中国辐射卫生》 2018年第6期582-585,共4页

目的研制用于测量中低能质子回旋加速器产生的伽玛场的空气电离室。方法分别采用有限元分析方法和蒙特卡罗方法模拟计算空气电离室的电场分布和伽玛射线在电离室中的能量沉积,确定电离室各个部分的机械尺寸和结构;根据中低能回旋加速器... 目的研制用于测量中低能质子回旋加速器产生的伽玛场的空气电离室。方法分别采用有限元分析方法和蒙特卡罗方法模拟计算空气电离室的电场分布和伽玛射线在电离室中的能量沉积,确定电离室各个部分的机械尺寸和结构;根据中低能回旋加速器实际运行时的剂量率情况,设计了低电流放大器,并进行了初步校准试验。结果模拟结果表明空气电离室对1～8 MeV的光子灵敏度在±30%以内,信号输出噪声小于2 m V,运行稳定。结论初步测试结果表明,该电离室工作稳定,能量响应范围宽,满足设计指标要求。 展开更多

关键词 质子回旋加速器 束流损失 空气电离室 微弱电流放大

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基于14.6MeV国产医用回旋加速器的铜-64制备

15

作者 陈俊艺 许志翾 +2 位作者 徐梦欣 蔡杰 刘志博 《同位素》 CAS 2024年第6期521-528,共8页

铜-64(^(64)Cu,T1/2=12.7 h)是一种具有适中半衰期的医用放射性核素,被用于正电子发射断层扫描显像,并可以与67Cu构成诊疗核素对,实现诊疗一体化的靶向核素治疗。为研究在国产14.6 MeV质子回旋加速器上通过64Ni(p,n)^(64)Cu反应制备^(64... 铜-64(^(64)Cu,T1/2=12.7 h)是一种具有适中半衰期的医用放射性核素,被用于正电子发射断层扫描显像,并可以与67Cu构成诊疗核素对,实现诊疗一体化的靶向核素治疗。为研究在国产14.6 MeV质子回旋加速器上通过64Ni(p,n)^(64)Cu反应制备^(64)Cu,本研究基于计算模拟和实验优化后的电镀靶站和降能膜设计,选择导热能力较强的石墨作为降能膜材质,在10.4→8.7 MeV质子能量下制备^(64)Cu并避免^(63)Cu杂质产生。在50μA束流下辐照64Ni靶件1 h得到5.22 GBq ^(64)Cu(衰变校正后),通过阴离子交换法获得摩尔活度>5 GBq/nmol的^(64)Cu产品,放射核素纯度99.90%,校正后产额104 MBq/(μA·h),经模拟优化,提高64Ni的利用率,减少^(63)Cu杂质,获得高质量^(64)Cu产品,以上结果可为其他可能的医用核素制备,以及在其他设施上实现^(64)Cu的制备提供参考。 展开更多

关键词 铜-64制备 14 MeV医用质子回旋加速器 核医学 靶站设计

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某质子回旋加速器治疗装备研发调试厂房的辐射屏蔽探讨 被引量：1

16

作者 孟庆森 伏亚萍 +2 位作者 王锋 张天爵 党磊 《中国辐射卫生》 2022年第4期406-412,共7页

目的探讨质子回旋加速器治疗装备研发调试厂房在不同调试阶段的辐射屏蔽优化方案。方法根据不同调试阶段的最大源项,采用经验公式估算调试厂房屏蔽体外关注点的瞬时剂量率,对调试厂房各调试阶段的屏蔽进行优化。结果回旋加速器调试阶段... 目的探讨质子回旋加速器治疗装备研发调试厂房在不同调试阶段的辐射屏蔽优化方案。方法根据不同调试阶段的最大源项,采用经验公式估算调试厂房屏蔽体外关注点的瞬时剂量率,对调试厂房各调试阶段的屏蔽进行优化。结果回旋加速器调试阶段在墙3和墙4内分别设置1.0 m、1.0 m的移动混凝土屏蔽块,束流输运线调试阶段在墙4和墙5内分别设置1.0 m、1.25 m移动混凝土屏蔽块,模拟治疗室调试阶段在墙9外设置1.0 m、屋顶设置0.4 m的移动混凝土屏蔽块,屏蔽体外关注点的剂量率可满足相关剂量率控制限值的要求。结论移动混凝土屏蔽块的设置在满足屏蔽效果的同时也考虑了经济性及厂房空间要求,符合防护最优化原则;可作为高能粒子加速器类研发或类似科研项目辐射屏蔽优化的一种解决方案。 展开更多

关键词 质子回旋加速器 辐射屏蔽 移动混凝土屏蔽块

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我国能量最高质子回旋加速器首次出束

17

《环球飞行》 2014年第6期7-7,共1页

7月4日，由中国原子能科学研究院自主研发的世界首台100MeV（兆电子伏）质子回旋加速器首次调试出束：调束指令发出，低能量的负氢离子在电场和磁场的作用下不断旋转并加速，在达到百兆电子伏后并引出时,荧光靶上出现一道蓝色的光斑。... 7月4日，由中国原子能科学研究院自主研发的世界首台100MeV（兆电子伏）质子回旋加速器首次调试出束：调束指令发出，低能量的负氢离子在电场和磁场的作用下不断旋转并加速，在达到百兆电子伏后并引出时,荧光靶上出现一道蓝色的光斑。这标志着该院承建的国家重点科技工程——HI-13串列加速器升级工程的关键实验设施建成，也标志该工程重大里程碑节点的实现。 展开更多

关键词 质子回旋加速器 低能量 中国原子能科学研究院 HI-13串列加速器 科技工程 自主研发 负氢离子 实验设施

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中国原子能科学研究院回旋加速器创新与发展60年 被引量：5

18

作者 张天爵 吕银龙 +5 位作者 王川 贾先禄 葛涛 李明 殷治国 樊明武 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期2023-2030,共8页

中国原子能科学研究院(CIAE)自1958年首台回旋加速器成功出束以来,已经历了60余年的回旋加速器创新与发展,并由此带动了我国核科学技术基础研究和应用技术的发展。本文在简要回顾回旋加速器前30年发展历程的基础上,重点阐述后30年围绕... 中国原子能科学研究院(CIAE)自1958年首台回旋加速器成功出束以来,已经历了60余年的回旋加速器创新与发展,并由此带动了我国核科学技术基础研究和应用技术的发展。本文在简要回顾回旋加速器前30年发展历程的基础上,重点阐述后30年围绕紧凑型回旋加速器的科技创新和应用,主要包括100MeV强流质子回旋加速器、医用小型回旋加速器、质子治疗超导回旋加速器及高功率等时性圆型加速器等多种先进的质子加速器研发。 展开更多

关键词 强流质子回旋加速器 紧凑结构 FFAG

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基于C30加速器的^(89)Zr制备工艺研究

19

作者 温凯 段菲 +7 位作者 李光 马承伟 王晓明 赵紫宇 褚浩淼 李超 王成志 王春林 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1145-1151,共7页

^(89)Zr具有良好的衰变特性和适宜的半衰期,在PET免疫显像领域具有广阔的应用前景。本文基于C30加速器固体靶系统设计开发了新型硬币靶,同时对^(89)Zr核素制备工艺进行了研究。将钇箔装配于硬币靶后转移至C30加速器固体靶系统辐照2~4 h... ^(89)Zr具有良好的衰变特性和适宜的半衰期,在PET免疫显像领域具有广阔的应用前景。本文基于C30加速器固体靶系统设计开发了新型硬币靶,同时对^(89)Zr核素制备工艺进行了研究。将钇箔装配于硬币靶后转移至C30加速器固体靶系统辐照2~4 h,初始质子能量为16.5 MeV,采用质子束流降能器装载0.4 mm厚碳膜进行衰变处理,获得约13.8 MeV的次级束流辐照在靶片上。将辐照后的靶片装入溶靶槽,采用自主开发的自动化分离装置装载羟肟酸树脂进行靶片溶解和分离纯化,最终获得^(89)Zr核素。分析测定了^(89)Zr的放射性核纯度、放射化学纯度及元素杂质含量等质量指标。检验结果显示,^(89)Zr核素批产能可达到5 GBq,放射性核纯度大于99.9%,放射化学纯度大于97%,主要元素杂质含量均低于2.5μg/GBq。通过自主设计的直冷型硬币靶系统成功制备了质量可控的^(89)Zr核素,实现了^(89)Zr核素的规模化国内供应。 展开更多

关键词 ^(89)Zr ^(89)Y固体靶 质子回旋加速器 核素制备

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用分流-集流阀实现质子加速器上轭液压举升的同步传动

20

作者 郭宁 《机械研究与应用》 2004年第3期59-60,共2页

质子加速器检修时其上轭需用 2个举升油缸驱动其同步平稳上升下降。介绍了该设备用分流 -集流阀实现上述 2个举升油缸同步传动的液压系统原理、结构设计、保证同步精度的技术措施。

关键词 小型质子回旋加速器 分流—集流阀 分流精度

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