ITER软X射线诊断放大器远程监控系统设计

为便于国际热核聚变实验反应堆(ITER)软X射线诊断放大器的操作和维护,设计了基于CCS系统软件框架和PLC控制系统的软X射线诊断放大器远程监控系统。所设计监控系统可以实现对放大器进行增益控制、自检测、状态监控以及信号反馈等。通过在实验室对放大器的测试,验证了远程监控系统的可行性。     

X射线CCD式电缆偏心在线检测装置的研制

基于X射线CCD的电缆偏心在线检测改进技术大大提高了检测装置的测量精度和响应速度.文中介绍了X射线CCD应用于电缆偏心在线检测系统的检测原理和-个检测装置的结构,该装置硬件由扫描驱动系统、X射线发生器组件、数据采集部分和高性能计算机系统组成.给出了该装置在实际运行中的效果,以及与其他电缆偏心检测技术的特点比较.     

X射线CCD式电缆偏心在线检测装置的研制

介绍了X射线CCD应用于电缆偏心在线检测系统的检测原理和一个检测装置的结构，该装置硬件由扫描驱动系统、X射线发生器组件、数据采集部分和高性能计算机系统组成。给出了该装置在实际运行中的效果，以及与其他电缆偏心检测技术的特点比较。     

青岛市医疗机构X射线诊断设备及检查频率调查北大核心CSCD

为了解青岛市X射线诊断资源情况,对全市所有开展X射线诊疗活动的230家医疗机构(不含牙科诊所)进行问卷调查。数据统计时间为2020年4月1日到2021年3月31日。结果显示,三级医院X射线诊断工作人员最多,占全市所有X射线诊断工作人员的61.71%;未评级医院最少,仅有5.53%。X射线诊断工作人员男女性别比1.59∶1。全市各类X射线诊断设备921台,其中DR和CT最多,分别占所有X射线诊断设备的33.44%和22.69%。三级医院拥有全市各类X射线诊断设备的40.28%,平均16.13台/医院。全市X射线诊断频率688.24/千人口,CT占所有X射线诊断频率的52.65%。青岛市三级医院在X射线诊断人员和设备方面占据主导地位。在所有X射线诊断检查频率中,CT占比最高,应注意加强工作中的辐射防护,减少集体有效剂量。     

X射线无损检测在炮弹识别中的应用

针对处理日本遗弃化武工作的需要,设计了一种X射线无损检测炮弹识别系统,该系统主要由X射线照射、控制识别和辅助设备等部分组成,具有结构简单、操作方便、机动性好、安全可靠等特点.     

基于Saber仿真的X球管电源设计与实现

高压直流电源与灯丝加热电源是影响X射线球管射线剂量、成像质量等因素的两个至关重要部分。基于Saber软件的仿真,设计制作了一台适应多种X射线球管供电的电源系统。系统输入电压为32 V,其中高压直流电源结合高频技术,采用负高压输出,具有放射小、不易击穿、易于X球管散热等优点,能够有效延长X射线球管的工作寿命。整个系统采用STM32作为控制,实现对高压直流源电压、管电流、高压工作脉宽的控制。最后将高压直流电源、灯丝加热电源与X射线球管整机安装在装有高压油的密封盒中。实验测试表明,该电源系统安全、稳定、高效率,达到了设计要求。     

凸度检测系统中X光机参数对厚度测量精度的影响

X射线凸度检测技术可在线获得板带材的断面轮廓并反馈到连轧系统实现实时凸度控制,在冶金工业中得到广泛应用,是冶金自动化中的关键技术。该项技术存在厚度测量范围大、测量精度要求高的特点。本文通过理论分析厚度测量精度与X光机管电压和管电流的关系,得到X光机管电流是决定系统极限测量精度的主要因素,X光机管电压是决定系统测量厚度范围的主要因素。在此基础上给出了由测量精度确定管电流的方法和由测量范围确定管电压的方法,为系统X光机的选型和测量档位设定提供指导依据。     

医用诊断X射线能谱的MCNP模拟

掌握医用诊断X射线的能谱是开展图像质量和人员所受辐射剂量评估等工作的重要前提。本研究应用MCNP(Monte Carlo N-Particle Transport Code)软件开展医用诊断X射线能谱的计算机蒙特卡罗模拟。构建了X射线机头简化的几何模型,计算管电压为50～150 kVP、总滤过为0.5～5 mm(Al)、阳极角度为6°～14°时,在出来口的X射线能谱结果。同时分析了X射线的阳极脚跟效应特性,并得到含有阳极效应的X射线面源数据文件集,可用于后续应用计算。能谱的模拟计算结果与现有能谱软件结果符合较好,表明通过电子打靶的计算机蒙特卡罗模拟可较准确得到X射线源特征参数,为后续其应用建立了较好的源项基础。     

上海市“十一五”期间X射线诊断的应用频率及其分布研究

全面调查研究上海市开展X射线诊断的基本现状,并分别统计各种X射线诊断按照主要检查类型、受检者性别与年龄组分布的人次数,得出X射线诊断的医疗照射应用频率及其各类分布。截至2010年底,上海市拥有医疗卫生机构3 270家,其中开展X射线诊断业务的占39.11%。全市每千人口拥有执业(含助理)医师已达2.2人。"十一五"期间,数字摄影设备(DR)、计算机摄影设备(CR)、乳腺X射线摄影机、数字减影血管造影设备(DSA)分别以年均21.3%、13.5%、11.2%、10%的速度增长,普通X射线机却以年均8.1%的速度减少。2007年和2009年两年按人口加权的X射线诊断医疗照射应用年频率为763.23人次/千人口。以胸部检查、X-CT扫描检查、四肢及关节摄影等类型检查居多;头颅摄影、钡灌肠、骨盆及髋部摄影频率显著降低;而脊柱摄影、胆囊造影、躯干X-CT扫描检查和牙科全景摄影频率显著增加。0~15岁年龄组以胸部摄影居多,占56.66%;16~40岁年龄组胸部摄影和胸部透视分别各占22.54%和26.43%;大于40岁年龄组以胸部摄影和X-CT检查为主,分别各占32.19%和17.09%。显然,上海市"十一五"期间的X射线诊断应用频率已经达到历史新高,切实采取有力措施加强医疗照射防护是当前十分突出的重要公共卫生问题。     

ITER软X射线检测系统及其电磁兼容设计

国际热核聚变实验反应堆是世界上在建的最大的磁约束聚变装置托克马克装置,通过对其中软X射线的测量,可实现等离子体辐射对锯齿、色骨模等磁流体现象的物理研究和成像反演。软X射线诊断系统就是用来检测软X射线的设备。由于热核聚变时恶劣电磁环境及远距离传输,在设计信号检测系统时必须进行电磁兼容设计,以降低系统噪声、提高检测精度。本文中使用的检测电路采用差分结构实现电流信号到电压信号的转换,重点研究检测电路的实现及其电磁兼容设计。从电磁抗干扰的三要素出发,结合实验测试,针对电磁干扰的特殊性,讨论了滤波电路设计、印制电路板(Printed Circuit Board,PCB)走线、电磁屏蔽及信号接地在系统中实现。本文采用32通道板卡集成设计;信号增益提高至107 V?A-1;放大器带宽达到120 k Hz。通过测试结果可以看出,信号噪声降至8 mV。通过优化设计提高了检测电路的集成度和放大电路的增益及带宽,同时降低了检测电路的噪声。     

用于HL-2A装置的新型硬X射线探测器

介绍了一种应用于托卡马克等离子诊断领域的新型硬X射线探测器,该探测器主要由硅酸钇镥(Lutetium-yttrium Oxyorthosilicate,LYSO)闪烁体和硅光电倍增管(Silicon Photomultiplier,Si PM)组成。基于项目应用需求,对探测器的选型和基于粒子输运蒙特卡罗仿真软件GEANT4的探测器设计加以阐述,并搭建了前端的探测系统,在HL-2A托卡马克装置上进行了现场诊断实验。实现了硬X射线空间能谱和辐射强度分布的诊断测量。实验表明该探测器阵列具有10 ms的时间分辨率,同时具有结构紧凑、使用方便等特点,能够满足等离子体诊断中硬X射线动态能谱和强度分布测量的诊断需求。     

Development of the supervisory systems for the ITER diagnostic systems in JADA

In ITER, it is important how the CODAC system conducts many plant systems including diagnostic systems. In order to establish necessary communications between the diagnostics systems and the CODAC system, Japan domestic agency (JADA) has proposed the new concept of supervisory system for the diagnostic system based on our experiences in operating plasma diagnostic systems. The supervisory system manages operation sequences, current state and configuration parameters for the measurement. JADA designed the supervisory system satisfying the requirements from both CODAC system and diagnostic systems. In our design, the tool which converts operational steps described as flowcharts into the EPICS (experimental physics and industrial control system) records source codes is introduced. This tool will ensure reduction of the system designers’ efforts. We designed a communication protocol to configure measurement parameters and proposed configuration parameter validation function. We also analyzed the management of the central/local control mode for the diagnostic systems. The function which selects the adequate limit values and consistency check algorithms in accordance with the conditions of the diagnostics system is proposed. JADA will develop a prototype of the supervisory system and validate the design in 2013.     

X射线空气比释动能(诊断水平)标准装置的建立

为了实现诊断水平X射线剂量率值的准确测量,并开展量值的溯源与传递工作,本文根据IEC 61267—2005标准的要求,建立了管电压40~150 kV、剂量率1.0×10^-3~10 Gy/h的X射线空气比释动能(诊断水平)标准装置,实验测量给出了不同辐射质下的辐射场特性,并评定给出了辐射场空气比释动能率的相对扩展不确定度。实验测量结果表明,RQR5辐射质在距离X射线光斑焦点1.0 m处,均匀性＞99.0%的辐射野为ø8.0 cm,均匀性＞95.0%的辐射野为ø10.0 cm;散射对辐射场的贡献＜0.9%;在1.0~5.0 m范围内的距离平方反比律偏差＜2.0%;标准电离室测得辐射场剂量率重复性为0.1%。对RQR2~RQR10系列与RQT8~RQT10系列辐射质的半值层和同质系数进行测量,其半值层偏差不超过±0.09 mm,同质系数偏差不超过±0.02。辐射场空气比释动能率的相对扩展不确定度评定结果为U_rel=3.8%(k=2)。辐射质特性实验测量结果表明,X射线空气比释动能(诊断水平)标准装置的各项性能指标均满足IEC 61267—2005等标准要求。     

4π BaF2装置的触发系统研究

设计了一套γ全吸收型BaF₂探测装置,用于中子辐射俘获反应截面的在线测量,其中信号测量部分采用了基于高速采集卡的数字化脉冲波形采集技术。并设计了一套触发系统,由触发单元产生的信号作为数据获取系统的外触发控制数据采集,以在数据测量过程中剔除绝大多数本底事件。触发系统采用了符合测量技术,通过多通道、多参数之间的符合测量,实现释放瞬发级联γ射线的中子俘获反应事件的判选和本底的剔除。本文对触发系统的电路设计和实验测试进行了阐述。     

An accurate automated technique for quasi-optics measurement of the microwave diagnostics for fusion plasma

A new integrated technique for fast and accurate measurement of the quasi-optics,especially for the microwave/millimeter wave diagnostic systems of fusion plasma,has been developed.Using the LabVIEW-based comprehensive scanning system,we can realize not only automatic but also fast and accurate measurement,which will help to eliminate the effects of temperature drift and standing wave/multi-reflection.With the Matlab-based asymmetric two-dimensional Gaussian fitting method,all the desired parameters of the microwave beam can be obtained.This technique can be used in the design and testing of microwave diagnostic systems such as reflectometers and the electron cyclotron emission imaging diagnostic systems of the Experimental Advanced Superconducting Tokamak.     

HIRFL-CSR荧光靶束流剖面测控系统

介绍了在HIRFL-CSR束流诊断系统改造中,基于单片机技术研制开发的荧光靶驱动控制器和视频信号控制器的设计结构及原理.阐述了基于网络控制技术的分布式束流剖面测控系统.     

TBC控制器在高性能时间测量系统中的应用

在高性能时间测量系统中,高性能时间数字转换芯片只能通过JTAG进行初始化和控制,为此选择了TBC控制器来实现的方法.介绍了TBC控制器对该转换芯片配置的方案,并详述了该方案的软件编程.     

智能模拟数字转换器

本文介绍的智能模拟数字转换器具有数据收集、数据压缩和数据校正的能力。它包括一部高速16bit微处理机。模拟通道用多路开关来控制。     

LLC谐振恒流恒压高压充电电源技术研究

高压充电电源输出电压的稳定性是脉冲调制器的关键技术指标，需对其进行研究，以提高其输出稳定性。基于激磁电感、谐振电感、谐振电容（LLC）谐振变换器的工作原理，根据LLC等效电路得到了LLC谐振电路的电压增益曲线，分析了LLC谐振变换器工作区间的特性，提出了平面绝缘芯变压器的选择依据和设计方法，通过测量实际变压器得到变压器的参数；根据变压器参数选择了LLC谐振变换器谐振频率和工作频率，并通过LLC谐振变换器电路的推导，详细计算了高压充电电源输出电压的纹波幅值。结果显示，计算结果优于设计指标。经实验验证，叠层磁芯LLC谐振变换器高压充电电源的稳定性能达到了设计要求。     

联动真空联锁保护控制系统研制

本工作研制国家同步辐射实验室U7站的3套联动真空联锁保护控制系统。研究给出了实现此联动系统的方法，实现了在3个共用前端区的线站之间的光纤通信，使整个系统的响应速度、可靠性及抗干扰能力均得到提高，系统的快阀响应时间最快可达8 ms。