强激光与粒子束
2024, 36(2): 025015
1 新疆大学 电气工程学院，乌鲁木齐 830047
2 新疆极端环境电子学重点实验室，中国科学院 新疆理化技术研究所，乌鲁木齐 830011
3 中国科学院 近代物理研究所，兰州 730000
4 西安交通大学 核科学与技术学院，西安 710049
PREF装置是中国科学院新疆理化技术研究所与近代物理研究所联合设计建造的10～60 MeV质子同步加速器，属于国内唯一的位移损伤效应模拟试验专用装置。针对该装置的扫描磁铁电源输出电流频率200 Hz、跟踪误差小于≤±5×10−3的技术要求，采用三组H桥串联拓扑方案，通过移相控制，基于脉宽调制实现技术要求。经仿真与测试结果表明：电源能够输出峰-峰值为±420 A，幅值与频率均连续可调的高精度三角波电流，满足工程应用要求。
扫描磁铁电源 跟踪误差 三组H桥串联 移相控制 脉宽调制 scanning magnet power supply tracking error three stage H-bridge series phase shift control pulse width modulation 强激光与粒子束
2024, 36(3): 034002
中国科学技术大学国家同步辐射实验室, 合肥 230029
介绍了第四代衍射极限同步辐射光源(DLSR)的发展, DLSR目前处于起步阶段, 涉及到很多关键技术。主要讨论了DLSR涉及到的特种电源技术, 主要包括注入引出用高压纳秒快脉冲电源、高精度磁铁电源、双极性动态校正电源、大功率速调管调制器等, 分别介绍了这些电源的参数要求、关键技术及解决方案。
衍射极限同步辐射光源 纳秒快脉冲电源 磁铁电源 速调管调制器 diffraction limited synchrotron radiation source high-voltage nanosecond fast pulsed power magnet power supply klystron modulator 强激光与粒子束
2019, 31(4): 040002
中国科学技术大学 国家同步辐射实验室, 合肥 230026
电子加速器通过对电磁场精细调整使得电子束按理想轨道运行, 要求励磁电源电流精度高、稳定度高、纹波小、抗干扰能力强。介绍了合肥光源小功率直流磁铁电源系统结构和控制器系统及控制算法, 并进行了仿真和实验研究。实验测得, 在负载电感1 mH、等效串联电阻0.049 Ω, 输出电流25 A下电流纹波率2.12, 40 min电流稳定度6.6, 电流分辨率0.01‰。这表明: 所设计的主电路和控制器系统适用于小功率直流磁铁电源的实验研究。
磁铁电源 控制器系统/控制算法 电流纹波率 电流稳定度 电流分辨率 magnet power supply controller system/control algorithm current ripple current stability current resolution 强激光与粒子束
2017, 29(6): 065103
1 中国科学院 高能物理研究所, 北京 100049
2 北京无线电测量研究所, 北京 100049
为了提高产品的可靠性，并且在电子设备发生故障时迅速地确定故障源，保障设备的正常运行，基于多信号流模型的诊断建模方法，在多信号流基础上引入了以故障重要先验知识为主的多信号流故障诊断策略，通过引入故障模式的故障概率改进了多信号流诊断技术。该方法已应用于BEPCⅡ磁铁电源接口控制设备故障诊断系统，使用TEAMS测试工具箱建模实现了快速准确的故障诊断和定位，提高了磁铁电源控制设备的故障诊断检测率和隔离率，并且可以方便地扩展到其他设备和系统上。
粒子加速器 故障诊断 多信号流模型 磁铁电源控制 particle accelerator fault diagnosis multi-signal flow model magnet power supply control TEAMS TEAMS toolbox 强激光与粒子束
2017, 29(7): 075101
1 中国科学院 近代物理研究所， 兰州 73000
2 兰州大学 核科学与技术学院， 兰州 73000
3 中国科学院 研究生院， 北京 100049
4 西南电子设备研究所， 成都 610036
为了解决兰州重离子加速器研究装置(HIRFL-CSR)磁铁电源数字调节器的通讯堵塞问题，采用了新的体系架构，并将P2P技术嵌入到数字调节器的核心控制器ARM中，运用UDP的打洞技术，使调节器之间的数据不再通过中心Oracle数据库转发，而是在调节器间直接建立通讯，这种方式分散了中心Oracle数据库的通讯量，减少了网路堵塞的风险，提高了通讯的效率、有效性和可靠性。
嵌入式系统 P2P 数字调节器 磁铁电源 数据交互 embedded system peer to peer digital adjustor magnet power supply data exchange 强激光与粒子束
2012, 24(12): 2897
1 中国科学院 近代物理研究所, 兰州 730000
2 中国科学院 研究生院, 北京 100039
介绍了兰州重离子加速器冷却储存环(HIRFL-CSR)超长周期慢引出主环(CSRm)磁铁电源控制系统的设计。该系统采用基于高速以太网的分布式控制系统，选用了ARM+DSP结构的前端智能控制器,对整个运行周期的控制采用了分段处理的机制，解决了波形数据量过大而无法在前端控制器进行全波形存储的问题。该系统已经在加速器冷却储存环中通过了调试，满足了物理实验的要求。
兰州重离子加速器 超长周期慢引出 磁铁电源 控制系统 I/O控制器 HIRFL super-long-period slow extraction magnet power supply control system I/O controller 强激光与粒子束
2012, 24(12): 2880
1 中国科学院 近代物理研究所， 兰州 730000
2 中国科学院 研究生院， 北京 100049
介绍了兰州重离子加速器冷却储存环上采用高级RISC微处理器(ARM)+现场可编程门阵列(FPGA)+DA/AD技术、状态空间方程方法实现对磁铁电源系统数字调节器的设计，它可以实现5阶及以下各阶的调节控制。运用ARM作为调节控制系统的核心处理器，完成系统的多线程任务处理。电源的精度调节通过FPGA和DA/AD相结合的技术来实现，通过千兆光纤接口实现外接数字信号处理器输入信号的直接传输。同时通过光电隔离器对叠加在输入/输出32 bit数字状态量的干扰脉冲进行抑制。经现场测试该调节器达到了加速器电源系统1×10-4量级的精度要求，并减少了电源系统的故障恢复时间。
磁铁电源 数字调节器 束流控制 冷却储存环 magnet power supply digital adjustor beam control HIRFL-CSR
中国工程物理研究院,应用电子学研究所,四川,绵阳,621900
介绍了当前国内外大型加速器实验室采用的主流控制系统软件开发工具EPICS的总体结构和特点,主要介绍了ASYN结构和特点,以及对使用ASYN软件包建立磁铁电源串口设备支持模块进行的研究,并将其应用于中国工程物理研究院驱动自由电子激光的30 MeV直线加速器磁铁电源控制系统中.同时还具体介绍了磁铁电源控制系统的结构以及系统软件设计,为直线加速器控制系统的建设做好准备工作.使用EPICS开发工具建立的加速器控制系统可以满足实验要求的高可靠性和高稳定性,从而为自由电子激光实验提供高品质束流.
加速器 加速器分布式控制系统 磁铁电源控制系统 ASYN软件包 设备支持模块 EPICS
