脉冲调制器稳定性监控中的信号调理电路研制

上海软X自由电子激光实验装置(SX-FEL)对直线加速器微波功率调制器的脉冲幅度提出了0.01%的稳定度要求。本文介绍基于脉冲信号采样分析来反馈控制调制器的充电电压的控制策略,并着重介绍这种方案中的信号调理电路的研制。脉冲信号调理电路主要完成衰减、切割放大、滤波等功能。调理之后的信号可以送给高速ADC进行采集,也可以直接连接到示波器上观察脉冲信号平顶特征。实验结果表明该调理电路稳定性高,达到了预期目的。     

EAST嵌入式数据采集系统设计

介绍了EAST核聚变装置中嵌入式数据采集系统的设计,该系统基于FPGA和ARM技术,集成信号调理、数据采集和数据处理于一体,便于放置于实验现场进行采集,具有较高的集成度和便捷性。同时,针对聚变实验的稳态运行,该系统引入了时间片技术,实现了长时间采集和数据实时传输。     

一种程控型多组合模式信号调理模块

多数信号采集系统均要求其信号调理部分的参数具有可调性,以及调理模式选择的多样性.论文设计占用较少控制器IO资源且相互独立的程控型低通、高通滤波器和陷波器,并利用多路选择器作为调理信号的流向控制逻辑,从而实现具有多种组合调理模式可选,集成的放大器、滤波器参数均可调的信号调理模块.实际应用于工程地震仪中表明模块对干扰成分的压制效果明显,且其采用全模拟芯片也进一步保证了原始信号的高保真性,同时系统控制简便、占用控制资源少.     

SHINE腔式BPM系统射频信号调理前端研制

基于低温超导直线加速器的上海硬X射线自由电子激光装置（SHINE）需1个分辨率可达200 nm的束流位置测量系统,以实现电子束与光子束在波荡器中的紧密相互作用和能量交换。现已研制的束流位置测量系统不能完全满足上述要求,为此,基于对关键技术指标的分配,设计研制了一个由C波段腔式探头、低噪声系数的单路下变频至低中频的射频信号调理前端以及专用数字信号束流位置处理器构成的CBPM系统样机。而作为连接腔式探头和数字信号采集电子学之间的桥梁,射频信号调理前端（radio frequency front end, RF前端）的结构和性能也直接决定了CBPM系统的性能。本文从SHINE对CBPM系统的整体需求为出发点,分析了系统对射频信号调理前端的指标分配,提出了一种放大器开关切换型RF前端的方案设计,并成功搭建了1套可模拟束流条件的离线全锁相采样测试平台。此外,在上海软X射线自由电子激光装置（SXFEL）中搭建了测试平台并完成了射频信号调理前端的带束性能评估,束流实验结果表明,在束团电荷量为100 pC、系统动态范围在±100 μm的条件下,采用腔式探头射频信号一分二的评估方法,位置分辨率可达71 nm,优于设计指标需求。     

射频负离子源关键参数测量系统研制

强流离子源是大功率中性束注入系统的关键部件之一,为了实现中性束注入系统的稳态运行,需要开展射频负离子源的实验研究。射频负离子源的负离子引出电流、引出总电流和引出电子流等关键参数的测量是射频离子源实验理论分析的基础,本系统通过信号调理隔离传输实现射频负离子源关键参数的测量。实验结果表明,系统测量采集数据精准可靠,运行稳定。     

瞬态微弱信号输出稳定性分析

本文分析了在辐射探测瞬态微弱信号获取中,系统输出不稳定的原因,并通过改变放大电路中的反馈网络结构,利用频域特性,采用最佳相位补偿的方法实现微弱信号稳定放大输出。最后利用CZT探测器在低能γ射线的辐射探测系统中验证测试,实验表明,辐射脉冲信号调理系统通过增加稳定性措施后,可有效提高CZT探测器对~(241)Am源的能量分辨率。     

数字化核仪表系统样机堆上试验及验证

针对目前国内核电厂核仪表系统设备主要依赖进口的现状,设计研发了一套数字化核仪表系统样机,系统样机主要包括中子探测器组件、信号调理和处理样机以及信号监控设备。通过介绍样机在商用堆上的安装和试验情况,详细分析了反应堆启堆、升功率、满功率及降功率运行期间的试验数据。试验结果表明,中子探测器与信号调理和处理样机配合良好,整套系统样机运行稳定可靠。      

中性束注入器多通道远程真空测量系统设计

为满足中性束注入器多点、远程真空监测的需要,设计了基于STM32的多通道远程真空测量系统。该系统采用规管传感器测量得到真空室的真空度电压信号,采样芯片ADS1256测量经信号调理电路调理后的规管电压信号,以STM32F103ZET6作为主控芯片,结合模数转换电路、基准电压产生电路及其他电路,将处理后的数据由以太网传输到上位机,利用上位机软件实现对中性束注入器真空状态的实时监测、预警和分析。测试结果表明:该系统稳定有效运行,适用于中性束注入器真空度测量。     

基于FPGA的电荷测量系统设计

介绍了一种基于FPGA的电荷测量系统.该系统具有并行、高速、高精度的数据处理能力.系统输入信号首先经过模拟调理电路放大、成型、滤波,然后送给ADC进行采样,采样后的数据送到FP-GA内部进行处理,最后通过USB总线传送到上位机.系统设计主要包括前端模拟信号的调理部分、ADC模数转换部分,FPGA处理和USB接口部分.最后给出了整个系统的测试结果.     

数字BPM系统中模拟调理电路的研究

全数字化束流位置测量系统(Digital Beam Position Monitor,DBPM)将应用于上海同步辐射光源(Shanghai Synchrotron Radiation Facility,SSRF),其中模拟调理电路是DBPM系统重要组成部分。BPM探头输出的4路高频窄脉冲信号(重复频率499.654 MHz,脉宽200 ps)通过模拟调理电路进行滤波及自动增益调整,然后送至ADC进行模数变换,在系统中的数字处理模块进行处理后最终得到束流X、Y方向位置信息。系统电子学测试表明:此DBPM系统在输入信号动态范围为-40～10 dBm情况下,X、Y方向位置分辨率好于10μm,满足逐圈(694 kHz数据更新率)位置分辨要求。     

串道现象对测量结果的影响

为更加准确地评价低水平放射性样品的测量结果,利用低本底α/β测量仪研究了串道现象对测量结果的影响及其影响程度。利用239Pu和90Sr-90 Y电镀源测定了α通道与β通道之间的串道因子,结果表明:α通道对β通道的串道现象明显,在样品测量时应考虑扣除串道带来的计数;β通道对α通道的串道影响很小,但在β净计数率足够高时,仍会对α的测量结果带来明显影响。样品测量过程中,考虑到不同α核素导致的串道因子之间的差异,为避免单一核素刻度串道因子引入新的误差,使用合适的遮挡物完全屏蔽样品中的α射线,可确保测量结果更加准确。     

内墙漆防氡效率测定方法的研究

为了建立一种测量内墙漆防氡效率的有效测量方法,采用局部静态法测量被测测介质表面在测量期间的平均氡析出率。用有机玻璃制成充氡箱,用市售单面光滑的纤维板制作样品,用特制的PCMR－1连续测氡仪作测量手段,用GD－LI流气式固体氡源向充氡箱充氡,从而建立了内墙漆防氡效率的测定方法,该方法对不同内墙漆防氡效率容易实现同条件测量,测量结果具有很好的可比心。该方法能够满足内墙防氡效率测定工作的需要。     

轫致辐射能谱测定SSC高频腔体电压

介绍了利用轫致辐射能谱测定回旋加速器高频腔体电压的原理，方法及测量结果。该测量方法的优点在于采用非接触方式量高频腔体电压，因而不改变高频腔体的谐振特性，并且不受高频频率的影响，测量的高频腔体电压准确可靠。     

Recovery of neutron-induced damage of SiC by thermal annealing up to 1400 °C

Recovery of the specimen length of neutron-irradiated SiC was observed using a precision dilatometer. The specimens were heated isothermally and isochronally. The accuracy of length measurement at high temperature using the dilatometer was compared with that of length measurement at room temperature using a micrometer. It was clarified that the dilatometer method showed high accuracy and stability. The dilatometer method was applied to observe length recovery by isothermal annealing at 1200 °C of the neutron-irradiated SiC, and at least two recovery rates were clarified.     

一体化废树脂/水界面测量系统研发

目前,国内外尚无针对废树脂/水界面测量的仪表。本文提出了一种基于磁致伸缩原理,采用驱动装置作为辅助手段的废树脂/水界面测量方法,进行了测量系统的总体设计,设计了相应的测量系统,并对设计的系统进行了试验验证。测试结果表明,测量系统实现了废树脂/水界面的测量功能,且具有测量精度高、小型化、模块化、提升速度可调、易于安装、检修方便的特点。该系统的成功研制解决了废树脂/水界面测量的难题,在放射性废液处理过程中值得推广和应用。      

合肥光源谐波法束团长度测量系统研制

同步辐射光与束流信号具有相同的时间结构,测量同步辐射光并基于频域的信号处理方法可得到束团的长度。基于该原理,研制了采用谐波法测量束团长度的系统。该系统用高速光电接收器将同步光转换为电信号,然后采集该信号的四路频率分量,计算得到束团长度。阐述了该系统的软硬件设计,并应用该系统测量了束团长度随流强的变化规律,与条纹相机的测量结果相吻合。     

10MW高温气冷堆的燃耗测量研究

10MW高温气冷堆的燃耗测量系统是采用非破坏性高纯锗γ谱仪在线监测来确定燃耗值,利用MCNP4A程序对测量系统的衰减因子进行计算,基于核燃料裂变核素的γ射线能谱分析,以137Cs和134Cs核素活度作为测量对象,并对燃耗测量结果进行讨论.     

合肥光源基于虚拟仪器技术的束流诊断系统

介绍了合肥光源利用虚拟仪器技术构成的束流诊断系统,包括基于GPIB总线构成了储存环直流流强测量系统,基于VXI总线构成了束流闭轨测量系统,基于PCI总线构成了束流横向截面测量系统,基于网络化虚拟仪器技术构成了在线束团长度测量系统和同步光位置测量系统.软件采用Lab-VIEW编程,极大地减轻了开发的工作量.     

CZT探测器测量核燃料组件铀丰度实验研究

采用CZT探测器、数字谱仪、准直器等组成了1套便携式CZT探测器铀丰度测量装置。该装置可对燃料组件铀丰度进行测定,以便确定相应铀产品丰度符合规定要求。实验研究中,对几类燃料组件丰度进了测量,建立了CZT探测器测量燃料组件铀丰度的方法。现场测量结果表明,铀丰度测量结果相对偏差小于3%,方法简单可靠,装置简便,能满足核材料保障监督和核设施现场测量中的需求。     

锁相法测量BEPC储存环自由振荡频率

BEPC储存环自由振荡频率测量系统包括前端电子学系统，测量系统和激励系统。介绍了采用锁相法的BEPC储存环自由振荡频率测量系统。