以太网技术在SSRF设备控制中的应用

随着工控技术和以太网技术的发展,可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)基本都具备了以太网连接功能。上海光源(Shanghai Synchrotron Radiation Facility,SSRF)大量采用了PLC作为设备控制器。应用以太网技术在上海光源设备控制中,通过以太网技术可以使设备控制器直接连接至控制网络。采用以太网技术简化了控制系统结构,同时也便于系统维护和升级。     

上海光源150MeV直线加速器传输波导相长度测量与调整

上海光源直线加速器加速器主体由电子枪、次谐波束聚器、基波聚束器及四台加速管组成,其功能是通过低能输运线向增强器注入150 MeV能量的电子束.直线加速器2006年12月开始安装,2007年5月出束,10月完成束流调试,向增强器供束,束流指标达到设计目标.传输波导相长度的测量与调整是微波系统及加速器建设安装过程中的的关键环节,调试结果直接关系到直线加速器的升能效果,影响到束流其它相关参数.本文阐述了上海光源直线加速器波导相长度测量与调整过程,给出了加速器束流调试的相关指标结果.     

示波器嵌入式IOC研制及应用

宽带束流信号的量化和处理是加速器柬流诊断中的常见问题,上海光源束测组针对此应用开发出了示波器嵌入式IOC作为专用的束流信号处理器.该解决方案在EPICS构架的控制系统中具有即插即用的特点,目前已在上海光源注入器束团流强测量系统以及储存环填充模式测量系统中投入实用.本文介绍了部分宽带束流的测试结果.     

宽范围高精度电子枪控制系统的研制

本文针对"1.2 MeV/10 mA高频高压型电子加速器及束线"项目中钨丝阴极热发射电子枪的控制需求,在了解了系统组成和工作原理的基础上,采用三极式平板热阴极发射电子枪,阴极材料使用钨丝,灯丝加热电源由发电机供电,引出电压从加速管电极分压获得。通过设计一种基于可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)的控制系统,实现了电子枪引出1μA～50 mA 4个数量级范围的直流电子束。该控制系统采用PLC作为设备控制器,LabVIEW软件作为用户界面,通过通信协议(Object Linking and Embedding for Process Control,OPC)接口实现控制软件与设备控制器的通讯。实验测试表明,系统具有可靠稳定、灵活高效等特点。     

强流栅控电子枪设计分析

电子枪是超高真空电子器件,可用于各类加速器的束流源与功率源中,是加速器与微波电子管的主要与关键部件之一.结合某辐照加速器电子枪实际需要,对其束流光学系统进行了计算机模拟和优化设计.模拟结果表明该电子枪在80 kv高压下工作时,输出电流可以达到5 A以上,束流发射度、枪区电场以及束腰半径可以满足该加速器运行的需要.电子枪...     

基于LabVIEW的同步光数据采集及处理系统

加速器束流测量对优化系统参数、确保加速器运行至关重要,上海光源工程采用同步光来测量束流的截面尺寸,具有无阻拦、实时等优点.本文介绍了同步光测量系统的整体架构,特别是其中的数据采集处理系统.将干涉法测量同步光束流截面尺寸应用于束流测量工作,可使测量精度达到岬量级.     

储存环注入冲击磁铁精密调整控制器研制

上海光源储存环注入冲击磁铁空间方位的精密调整,是提高恒流注入运行指标的重要控制手段。分析了冲击磁铁精密调整的需求,设计了调整方案和控制器方案。控制系统包括可编程控制器(PLC),电机和倾角仪传感器,设计测试了二种运动控制模式以及通过以太网的遥控方案。实验完成了PLC硬件架构和软件调试,实现了对步进电机速度和定位的控制。     

基于MicroTCA的自动频率控制系统

高品质的束流是产生高品质同步辐射光或自由电子激光的关键,电子直线加速器作为同步辐射光源的注入器,其性能表现直接影响到束流品质。为降低噪声(温度变化、机械振动等)的干扰,本文研究和实现了一个通用、鲁棒、高效、可扩展性好的电子直线加速器低电平控制系统。目前已经实现了自动频率控制(Automatic Frequency Control,AFC)功能,更多控制功能将会陆续实现。该系统基于MicroTCA,选用实验物理与工业控制系统(Experimental Physics and Industrial Control System,EPICS)架构,采用C/C++开发,利用PID(ProportionIntegral-Differential)算法和最小二乘法,能够采用两种不同的方法进行自动频率控制。在巴西Sirius光源直线加速器实验装置上对该控制系统进行调试和测试,结果表明,两种AFC方法都是有效的,且存在明显差异,未来将进一步优化和完善。     

C-ADS注入器I超导腔失效补偿实验研究

超导腔失效补偿问题是中国加速器驱动次临界系统(China Accelerator Driven Sub-critical system,CADS)超导强流质子加速器研究的重点,直接影响质子束流的稳定性。本文针对此问题,基于C-ADS注入器Ⅰ实验平台,采用可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)、嵌入式Linux系统和实验物理与工业控制系统(Experimental Physics and Industrial Control System,EPICS)进行了实验研究。完成了PLC内部的数据查找、PLC与注入器Ⅰ控制系统之间的通讯以及失效补偿各阶段时间长度的计算和验证。本实验实现了对超导腔失效问题的快速探知以及对其它腔的自动补偿操作,为今后的实际应用奠定了基础。     

NDZ-20医用电子直线加速器的注入系统

文章介绍了NDZ-20医用电子直线加速器的束流注入系统的结构和特性。电子枪为轰击型的皮尔斯电子枪。漂移管上的预聚焦线圈、偏掉线圈、导向线圈和束流前沿切割线圈用来实现对电子束的多种控制,实现加速器的ARC,ADC和BLC运用,以保证加速器运行的稳定性和可靠性,改善反馈加速器的能谱。     

加速器驱动洁净能系统中的燃耗行为分析

研究了加速器驱动洁净核能系统（ADS）次临界反应堆内核素的演化。分析结果表明：ADS具有嬗变长寿命核废物的能力。从快堆和热堆的比较可知,ADS的快堆具有输出功率大、长寿命超铀放射性废物的累积水平低、裂变产物对反应堆反应性和能量增益影响小等优点。这些优点在利用U－Pu燃料循环的次临界堆中十分明显。对于利用Th-U燃料循环的次临界堆,热堆和快堆都是可以工作的;而对于U－Pu燃料循环的系统,快堆则是较好的选择。