医用回旋加速器高频控制系统设计

中国工程物理研究院流体物理研究所自主研制了用于医疗诊断的PET医用回旋加速器。为满足该医用回旋加速器安全、稳定运行的要求,采用了不带低电平控制功能的高频系统,避免了直接接触高压的危险。选用西门子的S7-1500可编程控制器为前端控制器,完成了系统工作频率的精确扫描,实现了高频系统相位稳定、幅度稳定、安全联锁等。该系统连续运行的结果表明：控制系统的设计满足加速器运行及调试要求,为系统的稳定运行提供了支撑。     

医用回旋加速器高频控制系统设计

中国工程物理研究院流体物理研究所自主研制了用于医疗诊断的PET医用回旋加速器。为满足该医用回旋加速器安全、稳定运行的要求,采用了不带低电平控制功能的高频系统,避免了直接接触高压的危险。选用西门子的S7-1500可编程控制器为前端控制器,完成了系统工作频率的精确扫描,实现了高频系统相位稳定、幅度稳定、安全联锁等。该系统连续运行的结果表明:控制系统的设计满足加速器运行及调试要求,为系统的稳定运行提供了支撑。     

新型磁铁电源数据采集控制器设计

为适应兰州重离子加速器的升级改造需要,对加速器原前端电源控制器进行改造。本文基于双核ARM11突出的事务处理和网络通信能力,采用高精度的专用模数、数模转换芯片实现设计。测试表明:新型磁铁电源控制器输出电压稳定度为4.01×10~(-5),比原前端电源控制器稳定性提升一个数量级,满足了加速器升级电源系统精度要求。     

基于ARM7内核和嵌入式系统的VME总线控制器的研制

简要介绍了一种VME式总线控制器的设计方法。三星公司的S3C4510B是一款采用了ARM7内核的支持网络连接的高性能16／32位RISC处理器,采用它和相关芯片研制出了类似3U的VME总线控制器,嵌入式操作系统为uClinux。该控制器主要给设备总线提供高速网络连接通道,把后台计算机数据库和前端总线设备紧密地连接起来,实现数据的快速获取与给定。     

潜在通路分析技术在核电厂爆破阀控制器设计中的应用

潜在电路分析技术源自于阿波罗登月计划,用于提高关键电路或系统的可靠性。该技术在核电界也得到应用,并取得了一些有价值的成果。第三代非能动安全核电厂的设计引入了对安全重要的爆破阀,因而必须保证爆破阀控制器的高可靠性。为此将潜在电路分析技术引入核电厂爆破阀控制器的设计分析。通过采用人工路径搜索方法对爆破阀控制器的电路进行分析,判明现有设计中存在潜通路,影响到系统的可靠性,并据此提出设计改进的关键点,即在相应回路中增加单向二极管。分析表明改进后的电路无潜通路存在,系统可靠性得到提高。该改进可应用于爆破阀控制器的国产化设计和设计优化。     

相衬CT原理测试装置控制系统设计

相衬CT相比传统CT具有巨大优势,本文介绍了相衬CT原理测试装置的控制系统。该控制系统采用上下位机结构。上位机采用跨平台的PyQt框架,通过以太网与下位机通信。下位机由时序控制器、运动控制器、高压电源控制器、联锁控制器等组成,实现对前端设备的控制,协调设备间的工作次序,并提供人身和设备的安全联锁功能。相衬CT原理测试装置现在已开发完成,进行了装置的总体联调与测试。测试过程中控制系统运行稳定,界面友好,达到了设计要求。     

数字核谱仪中条件线路的一种最佳实现方法

根据数字化核谱仪中前端条件线路的要求，设计了改进型Butterworth滤波器线路。与传统的三重实极点滤波线路相比，新设计的件线路具有更优越的性能。     

核电厂通风系统数字化多功能温度控制器设计

在核电厂通风系统原有模拟温度控制器的基础上,针对温度控制器接口固定,参数预先设置以及多种输出方式的特点,设计一种以"前端输入调理模块+多通道ADC+STM32"架构为核心的数字化多功能温度控制电路。介绍电路的硬件结构和软件设计流程,阐述采样数据处理,模拟相切电压输出以及控制原理,并给出部分软件编程的设置。试验结果表明,该温度控制器能够实现对通风系统温度的稳定可靠控制和测量温度及参数的数字化显示,可以完全替代模拟温度控制器。     

基于IC的数字化低电平射频前端设计与测试

介绍了基于IC的上海光源储存环新一代集成数字化低电平控制器的射频前端接收器设计、制造和性能测试。用L-C滤波电路在保证性能的基础上显著减小了系统的体积;用有源混频器使本振需求仅为-10dBm,减小了系统对本振信号放大器的需求。前端接收器通道的线性度范围达到30dB;采用可变放大器有利于通道内的电平匹配;RMS幅度误差在±0.15%以内,RMS相位误差在±0.2°以内;各个通道间的耦合干扰小于-70dB。     

100MeV直线加速器束流位置探测器系统设计

100MeV直线加速器束流位置探测器系统包括BPM(Beam position monitor)、BPM前端电子学、基于束流的准直模块(Beam based calibration,BBC)、高频信号切换模块和AD模块.本文详细介绍了BPM前端电子学和数据采集系统设计.最后给出了在100MeV直线加速器中测试的BPM系统性能.     

Advanced topics on RF amplitude and phase detection for low-level RF systems

Low-level radio frequency(LLRF) systems stabilize the electromagnetic field in the RF cavities used for beam acceleration in particle accelerators. Reliable, accurate, and precise detection of RF amplitude and phase is particularly important to achieve high field stability for pulsed accelerators of free-electron lasers(FEL). The digital LLRF systems employ analog-to-digital converters to sample the frequency down-converted RF signal and use digital demodulation algorithms to calculate the RF amplitude and phase. Different sampling strategies and demodulation algorithms have been developed for these purposes and are introduced in this paper. This article focuses on advanced topics concerning RF detection,including accurate RF transient measurement, wideband RF detection, and RF detection with an asynchronous trigger, local oscillator, or clock. The analysis is based on the Swiss FEL measurements, but the algorithms introduced are general for RF signal detection in particle accelerators.     

Design optimization and cold RF test of a 2.6-cell cryogenic RF gun

To further improve the performance of acceler-ators, the first cryogenic normal-conducting RF gun in China was designed and manufactured. As a new and attractiv...     

RF plugging of mirror plasma

Discovery of superconducting materials that operate at high temperatures revive interest in the use of rf field for plasma confinement [1]. This paper discusses feasibility of a scheme where resonant rf cavities are attached to the mirror ends of an open system for plasma confinement.     

Compact 500-kV RF Accelerating-Voltage Generator

A cascade accelerating-voltage generator with inductive coupling and parallel power supply to the cascades is examined. The basic parameters and dimensions of a generator for a voltage of 500 kW and power 10 kW are presented.     

环境电磁场自动测试系统

本文讨论了对环境电磁波区域性背景场强测量使用自动测试系统,该系统由自动频谱分析仪,宽带各向同性天线,计算机等组成,其优点是可靠、快速、方便,为国内开展环境电磁波场强测量提供一部分新的设备。     

Simulation studies on two-frequency RF gun

Photocathode RF gun is widely used for particle accelerators as an electron source.When driving an RF electron gun at the fundamental frequency and a higher harmonic frequency simultaneously with proper field ratio and relative phase,it generates electron beams of ultralow emittance and a linear longitudinal phase space distribution.Such a gun provides high quality electron beam with low energy spread,small traverse emittance and high brightness.In this paper,the RF design of a 1.5 cell cavity is presented.Simulation results of beam dynamics for the two-frequency gun and a standard single-frequency RF gun are also shown in this paper.In addition,bunch compression with a two-frequency gun is explored.     

Progress on RF Electron Superconducting Accelerators

Superconducting rf electron accelerator prototypes have been operated at Stanford University and at the University of Illinois. Many of the beam performance goals for emittance, current, energy resolution and stability have been achieved. Lower-than-expected accelerating gradients have necessitated the reevaluation of the energy objectives. Recirculation of the electron beam through the superconducting linacs will, however, increase the effective accelerating gradient.