超灵敏小型回旋加速器质谱计高频三角波加速电源系统的改进

高频三角波加速电源系统的改进是为了实现交替加速的需要和减少高频干扰对磁场稳流电源的影响，前实际上是改造一台斜坡电压产生器，描述了高精度连续可调直流稳压电源的改制及动态响应；高频机电源工艺的改进减少了高频对磁场电源的干扰，满足了SMCAMS的测试要求。     

高速无刷直流电机分立电源控制系统的设计

已有的高速无刷直流电机驱动电源与控制电源使用同一供电装置，以使其在实现功能的同时减少控制系统的体积，实现小型化。但实验中发现，统一供电存在电源信号串扰问题。针对此问题，本文设计了一种高速无刷直流电机分立电源控制系统，首先对电机驱动电源与控制电源进行了分立设计，之后对信号处理系统、信号分配系统和电源保护系统进行了改进设计。使用改进前后的电源控制系统进行了对比实验，结果表明，采用分立电源控制系统后，控制电源可在0～12 V精细控制，驱动电源可在0～100 V之间宽幅输出。改进后控制电源与驱动电源未出现串扰问题，即控制电路不会出现过载，驱动电路不会出现欠载。以上结果表明，电机驱动电源与控制电源的分立设计实现了控制信号的精细化调节，提高了其在运行过程中电信号检测的准确性。     

嵌入式控制器软件设计

在加速器中对磁场的控制实际上就是对磁场电源的控制.随着环中粒子能量的增加,偏转磁场将同步增加.这将要求电源控制器对磁场电源提供给定电压波形,已产生相应的加速磁场维持粒子在固定轨道上的谐振加速.为此,基于ARM,DSP,FPGA等硬件平台,采用Linux编程技术、双Buffer缓存机制和DSP编程,实现对磁铁电源波形数据...     

超灵敏小型回旋加速器质谱计高频三角波加速电源系统的改进

高频三角波加速电源系统的改进是为了实现交替加速的需要和减少高频干扰对磁场稳流电源的影响.前者实际上是改造一台斜坡电压产生器.描述了高精度连续可调直流稳压电源的改制及动态响应;高频机电源工艺的改进减少了高频对磁场电源的干扰,满足了SMCAMS的测试要求.     

脉冲强磁场高功率脉冲电源系统研制

本文介绍了用于脉冲强磁场大功率电源系统工作原理及研制工作。该系统由58台55心电容器提供1．0MJ储能，采用真空合闸开关作为主放电开关，由大功率二极管和电阻串联构成续流回路。整个脉冲电源系统可以输出最大脉冲宽度30ms，峰值30kA可调脉冲电流，以适应不同参数脉冲磁体实验需要。初步实验已达到30ms脉宽、35T脉冲磁场，该脉冲电源系统工作稳定可靠，具有抗干扰能力，达到设计参数要求，为今后更高参数脉冲强磁场科学实验装置研制提供了重要参考。     

高速无刷直流电机分立电源控制系统的设计

已有的高速无刷直流电机驱动电源与控制电源使用同一供电装置,以使其在实现功能的同时减少控制系统的体积,实现小型化。但实验中发现,统一供电存在电源信号串扰问题。针对此问题,本文设计了一种高速无刷直流电机分立电源控制系统,首先对电机驱动电源与控制电源进行了分立设计,之后对信号处理系统、信号分配系统和电源保护系统进行了改进设计。使用改进前后的电源控制系统进行了对比实验,结果表明,采用分立电源控制系统后,控制电源可在0～12 V精细控制,驱动电源可在0～100 V之间宽幅输出。改进后控制电源与驱动电源未出现串扰问题,即控制电路不会出现过载,驱动电路不会出现欠载。以上结果表明,电机驱动电源与控制电源的分立设计实现了控制信号的精细化调节,提高了其在运行过程中电信号检测的准确性。     

HIRFL电源远程监控系统

介绍了兰州重离子加速器(HIRFL)最新改造后的电源监控系统的总体设计，包括软件和硬件的设计和开发。该系统实现了控制人员对设备的远程实时监控，便于电源系统与各个分系统的实时数据交换，同时也节省了整个监控系统的实现成本。     

高精度直流电源测量系统的研制

高精度稳流电源在加速器领域中应用广泛，多数磁铁电源都为高精度的稳流电源，如100MeV回旋加速器的主磁铁电源就是一个稳流电源，其稳定度要求好于10～。高精度直流电源测量系统为能实现对高精度电源的精确检测，在设计上，合理控制了各部分电路的长期稳定度，确保了整个系统的稳定度达到设计要求。     

重离子加速器束运线数据库系统设计优化

描述了兰州重离子加速器冷却储存环（HIRFL-CSR）束运线电源参数数据库系统的设计优化。依托HIFEL-CSR的主数据库系统Oracle，设计了电源电流的读取界面，实现电源的实时监控，建立了新的电源参数数据库分系统，并实现了Oracle数据库系统和Access数据库系统的数据互存，建立了方便的参数打印、查询界面。     

基于COM的HIRFL-CSR电源远程监控系统

本文介绍了兰州重离子加速器冷却储存环(HIRFL-CSR)最新改造后的电源远程监控的总体设计,包括硬件和软件方面的设计.该系统采用了COM组件实现前端服务器Oracle数据库与前端被控设备数据的交互,以及WEB服务器与中心Oracle数据库的数据交互,实现了控制人员对设备的远程监控.这样有利于对电源设备状态的实时监控,以及电源系统与各子系统的数据交互.该系统已经在现场经过测试,性能稳定.     

重离子加速器磁铁电源控制系统研制

重离子加速器通过一定周期的磁场对带电粒子进行约束,磁铁电源是产生所需磁场的关键部件,因此,要求磁铁电源控制系统具备高效性、稳定性、精确性。磁铁电源需按加速器运行周期进行响应运行。重离子加速器磁铁电源的时序必须严格按重离子加速器控制系统的控制时序进行控制。本工作研制了重离子加速器磁铁电源控制系统,通过磁铁电源控制器与同步时钟系统的通信进行控制时序的运行;通过与中央数据库的数据通信获取磁铁电源控制器所需的全部数据(如同步事例数据、波形数据等)。同步时钟信号一旦触发,磁铁电源控制器进行相应的数据获取并进行插值运算输出至磁铁电源进行控制。重离子加速器磁铁电源控制系统同步精度为1μs,实验平台测试控制器平台纹波精度为100ppm,能满足重离子加速器实验运行的要求。     

HIRFL-RIBLL1电源控制系统升级改造

兰州重离子加速器放射性次级束分离线一号线(Heavy Ion Research Facility in Lanzhou-Radioactive Ion Beam Line 1,HIRFL-RIBLL1)已运行多年,其电源控制系统因建设初期条件所限设计较为简单,加之近年来系统部件老化,已不能很好满足物理实验要求,迫切需要进行升级改造。新的电源控制系统针对现有问题,采用分布式架构,每台电源用一台高精度控制器就近控制。同时集成了二极磁铁磁场强度和所有电源输出电流的监控,并且利用滞环控制策略,实现了根据预设磁刚度自动调试电源的功能。新电源控制系统经过一年多来的几次实验调束验证,在调试精度、抗干扰性、易用性等方面满足了RIBLL1物理需求,大幅度提高了调束效率。     

大功率脉冲磁场电源系统

描述了中国环流器2号A(HL-2A)装置磁场电源系统,介绍了电源的控制系统和实验结果。磁场电源总脉冲容量近250 MVA,一次放电脉冲释能1 300 MJ,其中单套电源的最高直流电压为3510 V,最大电流为45 kA,均以脉冲方式运行,脉冲时间5 s,重复周期10 min。电源主回路主要由飞轮脉冲发电机、晶闸管变流设备、硅整流器等组成。采用了硅整流器直接并联、电流平衡、恒角移相控制、整流器全关断检测、先进的监控和脉冲高压强流检测等技术措施。实验表明,磁场电源的性能指标能够满足装置实验的要求。     

Feedback Control of Plasma Current and Horizontal Position in HT-7

1. IntroductionA superconducting tokamak HT-7 has been estab-lished at ASIPP, Hefei, China. The machine.was de-signed to mainly investigate the reactor-relevant ls-sues, such as edvanced operation modes and plasmawall interastions in the near-steady-state condition.Its poloidal fie1d coils include ohmic heatlng coi1s'bias field coils' vertical field coils and horizontalfie1d coi1s (See Fig.1), being connected to indlvldualpower supplies which are all the thyristor--controlledrectifier unlt…     

Development of a real-time magnetic island reconstruction system based on PCIe platform for HL-2A tokamak

A real-time magnetic island reconstruction(MIR) system based on PCI express platform for HL-2 A tokamak is introduced. The front-end analog circuit and high performance analog-to-digital converters complete high-precision synchronous sampling of 18 channel Mirnov signals, and the application of PCIe platform and direct memory access technology enables high speed data transmission between graphics processing unit and field programmable gate array(FPGA).FPGA, as a mainstream high speed parallelizable computing tool, was used to implement the MIR algorithm, while a parameter table is established in an external double data rate SDRAM to improve the computational efficiency. The software of the MIR system is developed with Compute Unified Device Architecture 8.0 in Centos 6 system, which mainly realizes driver development, data transmission, network communication, parameter calculation and system control. This system has been tested in HL-2 A plasma discharge experiment, and the reconstructed magnetic island structure can achieve a spatial resolution of 1.02 cm while the time resolution can reach 2 ms.     

Design Features and Commissioning of the Versatile Experiment Spherical Torus (VEST) at Seoul National University

A new spherical torus called VEST (Versatile Experiment Spherical Torus) is designed,constructed and successfully commissioned at Seoul National University.A unique design feature of the VEST is two partial solenoid coils installed at both vertical ends of a center stack,which can provide sufficient magnetic fluxes to initiate tokamak plasmas while keeping a low aspect ratio configuration in the central region.According to initial double null merging start-up scenario using the partial solenoid coils,appropriate power supplies for driving a toroidal field coil,outer poloidal field coils,and the partial solenoid coils are fabricated and successfully commissioned.For reliable start-up,a preionization system with two cost-effective homemade magnetron power supplies is also prepared.In addition,magnetic and spectroscopic diagnostics with appropriate data acquisition and control systems are well prepared for initial operation of the device.The VEST is ready for tokamak plasma operation by completing and commissioning most of the designed components.     

锦屏深地强流高压加速器控制系统的研制

本文介绍了锦屏深地强流高压加速器自动控制系统的基本结构、控制软件和安全联锁设计,阐述了该加速器在运行过程中高压打火产生的强干扰影响控制系统和相关设备的正常运行及在调试和实验过程中遇到的问题。通过分析原因,采取各种保护措施提高控制系统的抗干扰能力,确保控制系统和设备运行的稳定性。     

SSRF高性能数字化电源检测系统

设计了上海光源(SSRF)高性能数字化电源检测系统的硬件,并采用LabVIEW开发了RS-232/以太网通信的系统检测软件,实现了仪器与数字化电源控制和24 h的数据采集、显示与保存功能.用户可通过局域网方便地通过此系统获取数据,并用Excel格式存储数据为SSRF数字化电源系统性能分析和建立数字化电源性能指标数据库提供依据.     

Design of the HL-2M power supply control system

The power supply control system is one of the most important local control systems of HL-2M tokamak. The power supply system of HL-2M is composed of four flywheel generator sets with total capacity of 600 MVA, all the magnetic field coil power supplies and high voltage power supplies of auxiliary heating system. The control system of power supply should make sure the large amount of on-site equipment and facilities to operate steadily and reliably.This paper presents the architecture of HL-2M control system and four kinds of established control networks. It describes how the power supply control system is built by using the established hardware structures and software agreements. Specially, it is focused on introducing an application of real-time technology based on the reflective shared memory and the fully digital compact solution for controlling the high power converters. Otherwise, a scheme which adopts PROFINET and Sequence of Events technology to carry out the intellect interlock control system is given.     

一种用于旋转设备运行状态无线监测的智能无线振动传感器设计

为提高已投入运行核动力装置旋转设备的运行数据采集和状态监测能力，需要解决安装传感器和敷设配套线缆困难的问题。本文采用现场可编程门阵列（FPGA）作为主控单元，设计了一种基于Zigbee物联网通信技术的智能无线振动传感器，并给出了其电路构成、工作原理，以及嵌入式控制软件的工作流程。通过对此传感器进行性能测试，结果表明该传感器功耗低，实现了对振动信号的连续采集、智能分析与上传。该无线传感器安装简单，无需敷设供电和信号线缆，可应用于构建核动力装置旋转设备的状态监测系统。