基于EPICS和Labview的辐照加速器测控系统设计

发布时间：2022-01-20 04:41

　　电子枪产生的束流通过加速管时,束流在高频电磁场中运动,不断得到微波能量而不断被加速,最后将加速到的高能、高功率的电子束从加速管出口从输出窗输出,对物品进行辐照。辐照加工技术具有穿透能力强、能耗低、安全和无污染等优点,在食品辐照领域应用日益广泛。为了满足辐照加工技术的需求,对于辐照加速器测控系统的研究成为迫切需要解决的问题。为此,本文基于EPICS和Labview,通过理论分析,并结合实验方法,设计了辐照加速器测控系统,其加速器场平坦度达到1.43%,幅度稳定度达到±1%,相位稳定度达到±1°,可以应用到食品、军品和农业等辐照加工领域。辐照加速器测控系统的整体设计主要包括加速器场平坦度调节系统和加速器幅相控制系统。场平坦度调节系统使得加速器每个腔体有相等的电场,保证腔有最大的净加速电压和最小的峰值表面电场。加速器幅相控制系统保证加速高频电场的幅度和相位稳定在允许范围内,使电子束获得最大的能量。本文基于EPICS和Labview联合开发了辐照加速器测控系统的上层应用端,并借助I/O Server接口技术,开发了上位机统一的CSS控制界面,实现了EPICS和Labview之间数据的互通有无。... 

【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

磁控管对于连续波磁控管往往需要比较高的效率，高效率不仅经济上获益，还能提高管子[34]

图 2-5 磁控管续波磁控管往往需要比较高的效率，高效率不仅经济上获益，此生产的磁控管需要满足最低的效率要求[34]。在实际应用中电流，使输出功率达到所需值，同时降低灯丝电流至工作时电由式（2-13）决定。A 代表输出功率（kW），B 代表阳极电压（A），由图 2-6 和图 2-7 可知，当阳极电压为 20.5kV，阳极电流 55kW，则磁控管总效率 η=55/（20.5*3.6）=74.5%，满足设计φ ( )

图 2-7 阳极电压频理论入锁频也可以叫做磁控管注入锁相，顾名思义，从磁控管外磁控管是通过自激振荡产生高频电场E，当反注入信号R的频相近时，E的相位被锁定，此时E和R的相位差保持恒定。同变为单频工作模式，单频工作模式下磁控管工作频率由反注反注入信号的作用下，磁控管工作频率会被反注入信号频率率点。所以磁控管注入锁频也即作注入锁相[35]。注入信号 R 和简谐振荡信号 E（高频交变电场）起始频率差入锁频才能成功，式（2-14）表明了注入功率和锁定带宽之 √

【参考文献】：
期刊论文
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[3]两路15 kW连续波微波磁控管相干功率合成技术[J]. 位宇,陈潇杰,刘臻龙,刘长军.  应用科技. 2018(02)
[4]基于GPIB的数字电路自动测试系统研究[J]. 靳取,方晖,柏业超.  南京大学学报(自然科学). 2016(06)
[5]基于LabVIEW的仪器控制系统设计与实现[J]. 胡铁乔,韩煜昕.  自动化与仪表. 2015(04)
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[9]大功率长寿命连续波磁控管注入锁频技术[J]. 杨宋寒,刘友春,王荣川,吴云龙,张跃.  真空电子技术. 2013(05)
[10]阻抗匹配条件下磁控管的注入锁频[J]. 岳松,张兆传,高冬平.  物理学报. 2013(17)

博士论文
[1]ADS质子直线加速器束流位置和相位测量研究[D]. 胡晓芳.中国科学技术大学 2013
[2]TTX直线加速器数字化高频低电平控制系统研究[D]. 吕海艇.清华大学 2013

硕士论文
[1]基于FPGA的电子直线加速器低电平系统前馈功能的实现[D]. 李松.中国科学院研究生院(上海应用物理研究所) 2016
[2]EPICS在望远镜控制系统中的应用研究[D]. 吴文庆.中国科学技术大学 2014



本文编号：3598191