当前位置:主页 > 理工论文 > 核科学论文 >

RFQ低电平算法设计与实现

发布时间:2020-07-29 23:41
【摘要】:射频四极场加速结构使用电场同时实现对带电粒子的纵向群聚和横向聚焦,可用于从离子源中发出的低能粒子,常被用作高能加速器的注入器或者低能强流加速器的前级加速器。RFQ腔内加载电磁波后,电磁场会在RFQ表面产生电流,腔壁及腔翼表面均会因为功率热损耗造成温度升高,从而发生变形,引发腔体的失谐,造成功率馈送效率损失和束流品质下降。RFQ动态调谐一般是通过控制腔翼和腔壁上冷却水的水温来实现的,但是受水温变化速率限制,升能过程要花费数十分钟。低电平控制系统是加速器高频系统的重要组成部分,它一方面稳定高频腔内的加速场的幅度和相位,另一方面对高频腔进行调谐控制。在保障束流质量和加速器安全稳定运行方面都有非常重要的作用。为了方便RFQ老练和调试过程中的功率提升,本文设计了一个使用直接数字合成技术和锁相环技术的RFQ低电平控制系统,该系统可以同时实现对RFQ谐振频率的动态跟踪与幅相反馈控制。即使冷却水没有达到热平衡,RFQ也可以加载功率并形成加速场。课题完成了信号处理板卡的调试和功能测试。包括前期功能验证板卡和低电平数字信号处理板卡的功能,调试和整体硬件方案。谐振升压频率跟踪算法的设计部分包括了主要功能芯片:AD9858直接数字合成器和AD9520时钟信号发生器的控制算法以及数字信号的采样和处理。谐振升压功能的实现需要以闭环反馈控制为基础,反馈控制环路包括频调环路和幅相控制环路。为了进行基于模拟腔的功能测试,设计了运行在Stratix II DSP开发板上的FIR滤波器并且搭建测试平台。测试结果表明:该方案能在对虚拟腔谐振频率进行跟踪的同时,实现±0.5%的幅度稳定度和±0.5o的相位稳定度。
【学位授予单位】:中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所)
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TL503.3
【图文】:

几何形状,电四极,电极间距,几何形状


不等电极间距的电四极几何形状

几何形状,电场矢量,平面,电极间距


图 1.1: 不等电极间距的电四极几何形状电压处于最大值时,假定电极间距的变化是正弦形的,水平和垂直电极的相位差。那么中轴上会产生大小是正弦分布的电场,电势的极大值在的极值处,电场的极大值在两个电极间距极值点的中央,也就是四个电等的地方。

几何形状,极尖,形状


图 1.3:RFQ 极尖形状来源于四个电极上的电荷而磁场变化所产对射频信号波长是小量时,我们可以使用准何形状不是严格周期性的,不过当速度随加分析可以将几何形状近似为周期性的。相对处 m 被称为调制参数。一个单元长度是 β相邻两个单元的纵向电场方向相反[3]。是加速器高频系统的重要组成部分,它一方位,另一方面对高频腔进行调谐控制。在保面都有非常重要的作用。

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 颜学庆,方家驯,陈佳洱;杆型SFRFQ结构的研究[J];物理学报;2002年06期

2 郭之虞;谢谊;刘克新;方家驯;颜学庆;陈佳洱;;一种低能散RFQ加速器的物理设计[J];高能物理与核物理;2006年S1期

3 陈佳洱;郭之虞;陆元荣;颜学庆;朱昆;高淑丽;方家驯;郭菊芳;李纬国;于茂林;;北京大学RFQ加速器研究进展[J];原子能科学技术;2008年S1期

4 吴瑜;RFQ加速器末端场及其对粒子运动的影响[J];北京大学学报(自然科学版);1999年05期

5 欧阳华甫,徐韬光,关遐龄,罗紫华,许文武;RFQ加速器的电磁场研究(英文)[J];中国核科技报告;2001年00期

6 吴瑜;RFQ加速器电极参数的计算[J];北京大学学报(自然科学版);1999年03期

7 王文燕;孙剑萍;;关于“算法设计与分析”课程的教学探讨与实践[J];中国电力教育;2010年S2期

8 高丽萍;彭敦陆;邓桂英;陈庆奎;;面向企业应用的“算法设计与分析”课程建设改革探索[J];中国电力教育;2011年20期

9 姜枫;;“算法设计与分析”课程教学改革探索[J];中国电力教育;2013年26期

10 邢庆子,傅世年,林郁正,方守贤;RFQ加速器束流接受度的计算[J];高能物理与核物理;2003年07期

相关会议论文 前10条

1 陈佳洱;郭之虞;陆元荣;颜学庆;朱昆;高淑丽;方家驯;郭菊芳;李纬国;于茂林;;北京大学RFQ加速器研究进展[A];第五届北京核学会核技术应用学术交流会论文集[C];2008年

2 马鹰俊;李立强;崔保群;蒋渭生;;强流RFQ注入束流参数的测量[A];2006全国荷电粒子源、粒子束学术会议论文集[C];2006年

3 方家驯;郭之虞;李纬国;郭菊芳;于茂林;陆元荣;高淑丽;颜学庆;于金祥;宋执中;任晓堂;陈佳洱;;RFQ加速器在离子注入中的应用[A];2004全国荷电粒子源、粒子束学术会议论文集[C];2004年

4 雷咏梅;;椭圆曲线密码体制的算法设计与实现[A];西部大开发 科教先行与可持续发展——中国科协2000年学术年会文集[C];2000年

5 杨盘洪;朱军祥;赵建安;杨静;;机动目标跟踪的模糊变结构交互多模算法[A];2007'中国仪器仪表与测控技术交流大会论文集(二)[C];2007年

6 徐子珊;;《算法设计与分析》课程中的工程教育[A];2005年全国理论计算机科学学术年会论文集[C];2005年

7 王辉;刘治昌;;用一种新算法设计的安全系统[A];2007年中国智能自动化会议论文集[C];2007年

8 舒辉;柳清峰;杜祝平;周蓓;;实践教学模式在本科专业课程教学中的应用[A];中国电子教育学会高教分会2010年论文集[C];2010年

9 彭小宏;阳东升;刘忠;;基于聚类算法的组织协作网设计[A];2006中国控制与决策学术年会论文集[C];2006年

10 李皓;罗熊;;云存储部署优化的进化算法设计[A];2013年中国智能自动化学术会议论文集(第三分册)[C];2013年

相关重要报纸文章 前1条

1 ;算法设计的策略[N];电脑报;2003年

相关博士学位论文 前7条

1 江立辉;基于干扰对齐的多用户无线传输优化方法研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

2 史亚;多核学习算法与应用研究[D];西安电子科技大学;2015年

3 薛菲;基于蝙蝠算法的启发式智能优化研究与应用[D];北京工业大学;2016年

4 沈虎;支持干扰管理的无线并发通信协议及算法[D];国防科学技术大学;2015年

5 张卫忠;大规模稀疏学习研究:优化算法及其应用[D];浙江大学;2017年

6 王普;多标记学习算法研究及在生物医学数据挖掘中的应用[D];中国科学院大学(中国科学院深圳先进技术研究院);2017年

7 谷伟哲;齐次光滑算法及其应用[D];天津大学;2010年

相关硕士学位论文 前10条

1 李明达;RFQ低电平算法设计与实现[D];中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所);2018年

2 张晓宇;三电平有源电力滤波器并联运行研究与设计[D];华南理工大学;2017年

3 徐川;基于三电平的有源功率因数校正器的开发研究[D];武汉工程大学;2017年

4 曾皓;基于DSP的三电平有源电力滤波器设计与实现[D];哈尔滨理工大学;2017年

5 叶欣;三相Buck型三电平AC/AC变换器[D];苏州大学;2017年

6 王世东;Buck三电平直流变化器的闭环控制策略研究[D];兰州交通大学;2017年

7 樊露丹;基于模型预测的三电平APF控制策略研究[D];中国矿业大学;2017年

8 薛嘉丰;基于T型三电平变流器的有源滤波控制策略研究[D];西安理工大学;2017年

9 朱信威;三电平ANPC变换器结温均衡调制策略研究[D];中国矿业大学;2017年

10 李欣园;基于选择偏好的组合聚类算法研究与实现[D];内蒙古大学;2015年



本文编号:2774661

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/projectlw/hkxlw/2774661.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户ef7b2***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com