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LLRF超导腔体控制系统的测试

朱正龙 , 王贤武 , 李春龙 , 常玮 , 张生虎 , 张军辉 , 张瑞锋 , 良华 , 高郑 , 陈奇 , 岳伟明 , 宋玉

原子核物理评论 doi:10.11804/NuclPhysRev.32.02.196

中国科学院近代物理研究所自主研发的ADS注入器Ⅱ第一代高频低电平(LLRF)控制系统，工作频率为162.5 MHz；LLRF系统是由基于I/Q采样的正交解调技术构成的全数字闭环反馈控制系统，其主要功能是实现超导腔腔体电压幅值稳定控制、相位稳定控制与腔体谐振频率控制；LLRF控制系统在液氦温区超导腔上进行了系统稳定度和性能的在线测试，根据实验数据计算得超导腔体电压幅度稳定度为±3.4‰，相位稳定度为±0.3°，腔体表面峰值电场(Epk)能长时间稳定在25.1 MV/m。通过实验测试，检验了LLRF控制系统的性能，并对测试过程中出现的问题进行了分析，为将来超导腔LLRF控制系统运行积累了经验。

关键词: LLRF , 幅度相位 , 稳定度 , 控制系统 , 测试

HITFiL中能束运线的纵向匹配

谢修璀 , 宋明涛 , 郝焕锋 , 王贤武

原子核物理评论

基于中国科学院近代物理研究所正在研制的兰州重离子治疗专用装置（HITFiL）的参数和指标,对从回旋加速器到同步加速器之间中能传输段的纵向束流匹配过程进行了模拟分析。根据主加速器的注入要求,在束运线上采用了散束器以降低束流动量分散,从理论上分析了中能传输段末端可能实现的最小动量分散和达到最小动量分散的条件,讨论了散束效果与初始动量分散、束团相宽和漂移长度的关系。并利用MathCAD程序对束团在束运线上的纵向运动进行了跟踪模拟,使用PBO-Lab程序进行了验算,得到了当散束器射频电压为102kV时,末端动量分散为最小值2.764×10-4。进一步提出了中能传输段的基本参数,也为下一步的优化设计提供了基础。

关键词: HITFiL , 散束器 , 能散 , 纵向运动 , 束流匹配

HIRFL数字化高频低电平控制系统研究

丛岩 , 许哲 , 李刚 , 王贤武 , 孙列鹏 , 仪孝平

原子核物理评论

关键词:

162.5 MHz高频数字低电平控制监控系统设计与实现

张瑞锋 , 王贤武 , 许哲 , 仪孝平

原子核物理评论 doi:10.11804/NuclPhysRev.31.03.374

中国科学院近代物理研究所自主研发的ADS 162.5 MHz高频低电平控制采用数字化技术实现，控制环路的参数设置、开闭环操作以及状态监测都通过监控系统实现。该系统基于以太网通讯，采用轻量化客户端-服务器端的工作方式，运行在上位机的客户端程序发送指令数据包，运行在高频数字低电平系统的服务器端响应指令，完成参数监测与控制。系统首先以Atera公司Stratix III系列现场可编程门阵列(FPGA)开发板为基础，构建以Nios II处理器和三速以太网接口为核心的服务器端硬件系统；其次基于Micro C/OS II实时操作系统和轻量级TCP/IP协议栈，设计服务器端软件系统；最后利用MFC设计运行于上位机的客户端界面程序。经过长时间测试运行，该监控系统运行稳定可靠， TCP发送和接收吞吐率达到11.931038 Mbps和8.117624 Mbps。

关键词: ADS,Nios II , 数字低电平 , 以太网通讯 , 总监控

31.02 MHz回旋加速器谐振腔Dee电压的标定

金鹏 , 王贤武 , 田瑞霞 , 许哲 , 冯勇 , 兰涛

原子核物理评论 doi:10.11804/NuclPhysRev.32.03.301

中国科学院近代物理研究所医用重离子加速器(HIMM)高频系统31.02 MHz回旋加速器谐振腔已完成设计加工和腔体的老炼,并投入正常运行.高频腔体的设计峰值Dee电压要求达到70 kV,但是Dee电压准确计算比较困难,可以通过CST仿真软件对腔体进行模拟得到高频腔体的RP/Q0值,结合输入到腔体的实际功率,计算出腔体的实际电压值.为了验证Dee电压的准确性,在相同的腔体输入功率条件下,利用韧致辐射法测量腔体电压,测量结果与计算结果误差在0.6％以内.

关键词: 回旋加速器 , 品质因数 , Dee电压 , 分路阻抗 , 韧致辐射法

忠武管道阴极保护断电电位测量结果分析

罗鹏 , 金鑫 , 徐承伟 , 薛致远 , 高强 , 张永盛

腐蚀与防护

采用GPS卫星同步断电法对忠武管道进行了断电电位测量,对结果进行了分析,评价了忠武管道阴极保护系统的有效性,并提出了改进建议.结果表明,三层PE管道相比于环氧粉末涂层管道更容易出现过保护现象,而且还容易受到干扰;电位是反应管道所处状态的主要指标,阴极保护系统的通电电位呈规律分布,但断电电位影响因素复杂,无明显规律.

关键词: 阴极保护 , 通电电位 , 断电电位

基于组态王的包钢耐火配料系统设计

胡万里

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2010.01.023

介绍了利用组态王作为监控,可编程控制器作为下位机,实现了耐火厂散料配料系统的自动化生产,该系统具有手动功能和自动功能,手动功能具有现场手动和上位机手动功能,自动功能具有全自动和半自动功能.该系统可实现配方和配料制度的任意更改,投资低,故障少,自动化程度高.

关键词: 组态王 , 配料 , 上位机

“王”字型左手材料结构的设计与仿真

孙振 , 竹有章 , 何星 , 杨成莱 , 李磐石

材料科学与工程学报

针对目前由金属开口谐振环与金属杆构成的左手材料结构存在构造比较复杂、工艺实现较难的缺点,设计实现了一种基于金属条的改进结构一”王”字型结构.通过理论分析和电磁仿真软件Ansoft HFSS 10模拟仿真,利用散射参量法提取参数结果表明该结构可以在X波段实现介电常数和磁导率同时为负.讨论研究了该左手结构的金属条宽度、中间缺口宽度、中间条宽度三个结构尺寸参数变化对谐振频率和透射峰幅值的影响,结果表明三个参数的变化都会对二者产生影响,其中金属条宽度改变对透射峰值影响幅度相对较大,缺口宽度改变对谐振频率影响幅度相对较大.

关键词: 金属条 , 左手材料 , 负折射率 , 谐振频率 , S参数