ns级快脉冲电源研制

高重复频率ns级快脉冲电源是粒子加速器超快kicker注入引出技术中有待攻克的关键技术难题。本工作利用计算机仿真和桌面实验等手段从理论上研究了感应叠加技术、射频MOSFET开关及驱动电路技术,并在此基础上设计研制了1台10级感应叠加的快脉冲电源性能样机。经初步测试,10级叠加性能样机在500 Hz低频工作条件下,输出脉冲幅度>4.3 kV,脉冲前沿<2.8 ns,脉冲宽度<9 ns,基本达到了预期目标。     

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。     

质子治疗装置脉冲电源研制

上海质子治疗装置项目中质子注入系统凸轨磁铁需要脉冲电源励磁,要求两台电源脉冲峰值幅度可调和波形一致,且运行可靠。本文介绍了凸轨磁铁脉冲电源的设计和测试。脉冲电源电路采用LC串联谐振作为脉冲成形发生电路,电路设计可调电感用于调整波形脉宽。晶闸管为电流开关,快恢复二极管串联晶闸管弥补大功率晶闸管的关断延迟和下冲,并增加饱和电抗器抑制励磁电流反向电流尖峰。测试结果表明,当励磁电流峰值为3 732 A时,励磁电流触发抖动小于±25 ns,励磁电流峰值重复稳定度小于0.1%,反向电流尖峰下降为峰值电流的3.75%,快恢复二极管和饱和电感器对抑制励磁电流反冲的效果明显,满足了设计要求。     

纳秒级快控全固态高压脉冲电源设计

高压脉冲电源在核技术中有着广泛的应用,它主要包括高压直流电源及脉冲调制两个部分.分别利用串联谐振高频逆变器和高压绝缘栅场效应管串联技术设计了高压直流电源和脉冲调制器,对高压直流电源的主电路、控制电路、高压变压器及固态开关进行了说明分析.电源最大输出电压达到6kV,能单次调制和连续调制,最后制作了样机进行了测试,实验数据表明,该电源系统设计合理,上升沿时间达到ns级,能达到快速调制的要求.     

用于可编程脉冲电源的新型波形发生器及显示器研究

针对中国散裂中子源(CSNS)工程快循环同步加速器(RCS)注入系统涂抹凸轨磁铁脉冲电源的需求,设计了一种采用FPGA+DSP结构的高速数字采集与处理系统实现可编程脉冲电源给定波形的产生与输出电流的探测显示。通过研究DSP与上位机基于UDP协议的千兆以太网通讯、DSP与FPGA间高速串行接口技术的数据传输方式,使电源实现了在线实时输出任意波形脉冲电流和显示电源的输出电流波形,为任意波形发生器及显示器的设计提供了新方法。     

可编程扫描磁铁电源研制

通过对目前广泛应用于辐照加速器上的扫描磁铁电源的研究,给出了一种实时跟踪参考波形的电流型可编程扫描磁铁电源的实现方案,设计了一台输出电流峰值为7A、扫描频率为5~50 Hz连续可调、线性误差小于0.1%的电流型扫描磁铁电源。该电源输出电流稳定,同时能够防止电子束二次扫描,保护钛窗,防止因局部束流过大而损坏。电源输出线性度良好,性能稳定,已成功应用于地那米加速器中。     

等离子体表面处理用脉冲电源

本文阐述了脉冲辉光放电的特点，介绍了我们研制的等离子体表面处理用脉冲电源的原理、电路特点和脉冲离子渗氮应用情况。     

一种波形可编程扫描电源研制

介绍了一种电流闭环控制扫描电源的实现方法,主电路采用四象限变换器拓扑结构,高频调制波在负载电感作用下,输出低频扫描电流,达到给励磁线圈供电的目的。由于采用负反馈技术,输出电流将严格跟踪参考波形,从而有效抑制磁铁参数、环境变化等因素对扫描电流的影响。参考波形是一个可编程波形,能实现扫描电流和加速器的最佳匹配。本文研制了一台扫描频率15 Hz、峰值电流±14A的扫描电源,并成功应用于地纳米加速器上。     

SSRF储存环注入脉冲电源的设计

本文介绍了采用固态半导体放电开关实现的1.7 kV、10 kA的Septum电源和7.8 kV、3.7 kA的Kicker电源,详细分析了两台脉冲电源的电容器充电电源、脉冲放电开关、放电回路结构、热漂移校正等问题.原型样机的结果表明,其电流幅度稳定性都优于±0.1%,其他主要指标均可达到设计要求.     

兰州重离子加速器数字脉冲电源同步功能的实现

介绍了同步加速器脉冲电源的同步性能对提高加速器性能的重要性,提出了一种基于FPGA的、适用于全数字脉冲电源的可编程片上系统实现方案,该方案以光纤及连接器为信号载体、以同步光纤组件模块为核心部件。测试结果表明,该方案满足数字脉冲电源的功能性要求,且达到设计指标。     

A fast, programmable, stand-alone pulse generator emulatingspectroscopy nuclear events

The design of a fast, programmable, stand-alone pulse generator emulating spectroscopy nuclear events is described. The generator is one unit in a system aiming to test the validity of the simulation and theoretical work relating to the shaping, acquisition, and processing of spectroscopy signals in different experimental situations arising from different technical and scientific fields. The generator output, which also includes piled-up shapes, can be used in many different ways. For example, it can be used: (1) as an input to a charge sensitive preamplifier and shaping amplifier system; (2) as an input to a module for real-time digital shaping of spectroscopy pulses; and (3) it can generate a digital sequence emulating a digitally sampled analog pulse. The signals that it can emulate include those from simple charge sensitive preamplifiers, from more refined analog shapers, and the signals generated directly from scintillation detectors. The main element of the generator is the Analog Devices 21060, a fast and flexible digital signal processor (DSP). This paper considers various generator configurations arising from the need to reach a compromise among generator speed, shape resolution, and memory requirements. It is possible to program both the emulated average counting rate and the time interval between two consecutive samples (tns) using a predetermined pulse shape. The minimum tns value is equal to 10 ns in parallel configurations     

小型智能程控SiPM电源设计与验证

硅光电倍增器(Silicon Photomultiplier,SiPM)作为一种新型光电转换器件,具有增益高(106量级)、功耗低(工作电流在μA量级)、体积小(mm量级)、工作电压低(小于100 V)等优点,相对于传统光电倍增管不受磁场影响。但SiPM存在增益受温度影响大的缺点,温度每上升10℃增益约下降5×105,对于能谱测量和辐射成像应用会产生较大影响。为此,研发了一款小型带电压补偿功能的SiPM专用高压电源模块,并使用能谱测试系统对SiPM的增益特性进行测试。通过不同温度条件下241Amγ能谱中全能峰峰位的对比,验证了电压补偿对于稳定SiPM增益的效果,从5℃到40℃最大增益漂移由补偿前的87.3%下降到了2.76%。这种增益漂移校正有助于拓宽SiPM的应用范围。     

快变化大幅度方波信号源的研制

在快脉冲测试中,为确定测试系统的幅频及衰减特性,需要研制上升时间达皮秒级的大幅度方波信号源.介绍了其工作原理及结构组成,重点分析了在调试电路中遇到的技术难点及解决途径.信号源输出脉冲上升时间700ps,幅度在0～500V范围内可调,脉宽4ns～1μs范围内可调.     

高精度磁铁稳流电源智能化接口的研制

介绍一台专用于高精度稳流电源的智能化接口的设计方案及样机的研制结果。该接口用单片机作为核心实现对大功率、高精度的磁铁电源进行智能化的本地控制与作为远程遥控接口的功能。具有运行参数的设定、运行状态的检测、故障报警及记录、运行数据的保存及与计算机的通讯等功能。采用了主控机箱与操作面板分离的两体方案,主机与面板之间用串行数字信号进行连接。     

Design and study of a C-band pulse compressor for the SXFEL linac

A C-band RF pulse compressor is in development at SINAP It comprises of two resonant cavities,two mode convertors and a 3 dB power divider.TE_(0.1.15)mode is selected for obtaining higher quality factor Q_0 of the RF pulse compressor cavities,so that the power gain factor can be 3.2,which is supposed to multiply the RF power from 50 MW to 1 60 MW.In this paper,we report our work on C-band RF pulse compressor,namely the design simulation and cold test results.     

微型X射线管灯丝电源的研制

根据微型X射线管的特点,设计了基于推挽电路和闭环反馈电路的灯丝驱动电源。采用了UCC3808脉宽调制(Pulse Width Modulation,PWM)控制芯片产生两路相位相反的PWM信号,并经由UCC37324金属氧化物半导体(Metal-Oxide-Semiconductor,MOS)管大电流驱动器提高驱动效率,实现推挽结构的后端驱动电路。闭环反馈电路的设计采用精密电阻将管电流的信号转换为等比例的电压信号引入到反馈环节,通过系统自身的闭环控制实现管电流的恒定,并保持高效率和低功耗。实验首先通过外接1.5?的功率电阻测量系统功率,测得输入功率为11 W,效率超过80%,符合灯丝电源的功耗指标要求;然后连接实际的X光管灯丝,经测试可正常工作,管流稳定度为0.227%。     

田湾核电站失去厂外电源事故处理

考虑到核电站在安全方面的重要性,在核电站的厂用负荷电源的设计中,通常设计为多电源的冗余配置,以保证在事故工况下维持核反应堆的安全和放射性的包容。因此,在田湾核电站的设计中,厂外电源就包括了从500kV侧引入的主电源和从220kV侧引入的备用电源。如果两路外电源同时失去的情况下,将只能依靠电站本身的安全系统柴油机来维持反应堆堆芯的安全,将对机组的安全系数产生较大的影响。针对2009年10月31日田湾核电站1号机组满功率情况下发生的同时失去所有厂外电源的事故隋况,阐述运行人员应如何应对和处理这种事故,以达到反应堆安全停堆的效果;并针对实际过程中发生的异常,探讨系统改进及操作方面的优化。     

数字式随机脉冲产生器

介绍了一种时间间隔服从指数分布的随机脉冲的产生方法 ,并加以实现 ;用查表法产生服从指数分布的随机数 ,用 80 31单片机制作了一台可编程脉冲产生器 ,可用于产生周期或随机性脉冲 ,周期脉冲范围 10 0～ 9.999× 10 6 Hz,随机脉冲范围为 2～ 10 4Hz。     

晶闸管电源调节器设计

给出了晶闸管整流环节的传递函数,利用自动控制原理,设计了晶闸管电源调节器并在HIRFL注入引出电源MI2得到了应用。