超导腔调节机构及其测控系统设计研究

发布时间：2017-06-26 20:19

  本文关键词：超导腔调节机构及其测控系统设计研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：超导腔调节机构与超导腔和超导加速器的发展息息相关。2001年，美国杰弗森国家实验室设计并研制出一台超导腔调节结构，根据超导腔场平滑度调制原理对超导腔的单元模块进行调节。2006年韩国PEFP项目中，超导腔和调节机构的设计与研发为重要工作之一。2011年，南京大学引入高科技人才，强流质子束应用平台项目启动，其中第一步就是对中β射频超导腔进行研制及参数测试控制。 本文应用虚拟仪器测试平台，研究开发了一套射频超导腔场平滑度测试系统，实现了对中β超导腔场平滑度的测试；根据测试结果，结合场平滑度微扰测试理论，对超导腔的场平滑度进行计算；根据计算结果和超导腔设计制造要求，对超导腔的场平滑度进行调制。从而使超导腔测试系统实现了自动化控制，提高了控制精度，减少了人为误差，本文主要内容是： 首先，对超导腔的哑铃腔场频率计算方法和精确度进行分析，选择了符合本课题的计算方法，实验研究结果证明了该计算方法的正确性和准确度。根据哑铃腔频率的测试方法，介绍了超导腔场平滑度测试和调制理论。 其次，对超导腔场平滑度调节机构进行机械设计。根据超导腔场平滑度的调制理论，结合南京大学研制的中β射频超导腔的特性，对超导腔场平滑度调节机构进行设计。同时对设计和制造过程中遇到的问题进行了分析，总结了零件机械设计中应注意的问题。 最后，搭建了超导腔的场平滑度测试系统，对测试系统中微扰牵引系统、网络分析仪测试、微机控制系统四个部分进行了详细的分析和设计，，微机控制系统中主要使用虚拟仪器Lab VIEW软件作为上层监控系统，对测试系统中各部分进行控制，分析测试结果并将测试结果呈现给实验者，若测试结果不能满足在工作频率806MHz下，场平滑度ηff小于8%，使用超导腔场平滑度调节机构对超导腔的单元模块进行调制，使场平滑度ηff8%。
【关键词】：测试系统 超导腔的场平滑度 机械设计 测试与调制
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH112;TP273
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-16
• 1.1 课题的研究背景和意义9-10
• 1.2 测试技术和虚拟仪器技术研究状况10-14
• 1.2.1 测试技术的研究状况10-12
• 1.2.2 虚拟仪器技术的研究现状12-14
• 1.3 本文研究内容14-15
• 1.4 本章小结15-16
• 第二章 哑铃腔及超导腔场平滑度的调制16-33
• 2.1 场平滑度16-17
• 2.2 哑铃腔场平滑度的调制方法及实验研究17-28
• 2.2.1 哑铃腔的场平滑度调制17-19
• 2.2.2 哑铃腔中β半单元模块频率测试方法计算验证19-23
• 2.2.3 一种新的哑铃腔单元模块频率计算方法23-25
• 2.2.4 哑铃腔中β半单元模块频率测试和调制结果验证25-28
• 2.3 超导腔场平滑度调制理论28-31
• 2.3.1 使用微扰牵引系统测试场平滑度28-29
• 2.3.2 超导腔场平滑度的调制理论和方法29-31
• 2.4 本章小结31-33
• 第三章 中β超导腔调节机构的机械结构设计33-44
• 3.1 中β超导腔调节机构的机械结构设计33-35
• 3.1.1 中β超导腔调节机构的整体设计33-34
• 3.1.2 活动座体和齿轮箱座体机械结构设计34-35
• 3.1.3 活动尾座和尾座机械结构设计35
• 3.1.4 床体机械结构设计35
• 3.2 重要部件的仿真分析及强度校核35-40
• 3.2.1 颚板仿真分析36-38
• 3.2.2 活动尾座仿真分析38-40
• 3.2.3 床体强度校核40
• 3.3 中β超导调节机构零件材料选择40-41
• 3.4 超导腔调节机构在设计与制造时应注意的问题41-43
• 3.4.1 超导腔调节机构在设计与制造时存在的问题及解决方法41-42
• 3.4.2 超导腔调节机构机械设计与加工中应注意的问题42-43
• 3.5 本章小结43-44
• 第四章 中β超导腔场平滑度测试系统研究44-56
• 4.1 微机测试控制系统44-47
• 4.1.1 微机测试控制系统的组成44-45
• 4.1.2 微机测试系统的主要性能指标45-46
• 4.1.3 微机测试系统的分类46-47
• 4.2 常用的测试控制方法47-48
• 4.3 本设计的测试控制方法及优越性48-50
• 4.3.1 本设计的测试控制方法48-50
• 4.3.2 本测试控制方法的优越性50
• 4.4 中β超导腔场平滑度测试系统设计50-55
• 4.4.1 微扰牵引系统51-52
• 4.4.2 网络分析仪测试系统52-53
• 4.4.3 微机测试控制系统53-55
• 4.5 本章小结55-56
• 第五章 中β超导腔的场平滑度测试56-63
• 5.1 中β超导腔的场平滑度测试过程56-57
• 5.2 中β超导腔的场平滑度测试和调制结果57-62
• 5.3 测试过程的经验和总结62
• 5.4 本章小结62-63
• 总结与展望63-65
• 参考文献65-68
• 附录68-70
• 攻读学位期间取得的研究成果70-71
• 致谢71

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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  本文关键词：超导腔调节机构及其测控系统设计研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：487507