高功率耦合器测试系统研制

发布时间：2020-12-13 05:55

　　中国先导加速器驱动次临界系统项目（CiADS）需要建成一台强流超导质子直线加速器。CiADS对加速器稳定性提出了极为严苛的要求。高功率耦合器是加速器加速腔功率馈送关键部件,其对于加速器稳定性运行至关重要,因此需要严格的控制其性能。高功率耦合器常温测试系统是检验耦合器加工缺陷,获取物理特性,以及离线锻炼的重要工具。本文对先导专项ADS 25MeV超导质子加速器样机HWR010和HWR015耦合器的高功率常温测试系统进行分析,总结该测试系统缺陷,针对存在问题提出改进方案。本文依据改进方案,着重对低电平控制和测试平台两大核心系统进行重新开发和设计。一方面,针对原系统锻炼模式缺陷和连锁保护的不足,以FPGA开发板为基础开发全新低电平控制系统。充分利用FPGA高速信号处理能力,实现了1μ至CW任意脉宽的RF脉冲调制。采用FPGA+PC模式,改进底层扫幅算法,实现了稳定的ms级三角波快扫幅和梯形波扫幅。同时开发了扫幅和非扫幅模式下自动锻炼程序,提高耦合器离线锻炼效率。此外该控制系统还实现了0.4μs打火（ARC）连锁保护（10μs以内总连锁）和0.2ms真空连锁保护（3ms以内总连锁）。另一方面,... 

【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所)甘肃省

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

ADS嬗变系统原理

图 1.2 CiADS 规划图11 年，中国科学院近代物理研究所正式开展其承担的 CiADS 注入器Ⅱ于 2016 年 12 月顺利完成能量 10MeV，流强 1mA 连续束的验收目标，DS 项目发展奠定了良好的技术基础。2017 年 6 月，近代物理研究所又 ADS 超导质子直线加速器 25MeV 样机的建设目标。该项目包括了四个元，分别是两个 6 腔 HWR010 超导加速腔加速单元，一个 5 腔 HWR0速腔加速单元，和一个 6 腔 Spoke021 超导加速腔加速单元。ADSV 加速器样机布局如图 1.3 所示。

图 1.2 CiADS 规划图011 年，中国科学院近代物理研究所正式开展其承担的 CiADS 注入器Ⅱ于 2016 年 12 月顺利完成能量 10MeV，流强 1mA 连续束的验收目标，ADS 项目发展奠定了良好的技术基础。2017 年 6 月，近代物理研究所又 ADS 超导质子直线加速器 25MeV 样机的建设目标。该项目包括了四元，分别是两个 6 腔 HWR010 超导加速腔加速单元，一个 5 腔 HWR0速腔加速单元，和一个 6 腔 Spoke021 超导加速腔加速单元。ADSV 加速器样机布局如图 1.3 所示。

【参考文献】：
期刊论文
[1]Coupler conditioning and high power testing of ADS Spoke cavity[J]. 陈旭,孟繁博,马强,黄彤明,林海英,潘卫民.  Chinese Physics C. 2014(02)
[2]未来先进核裂变能——ADS嬗变系统[J]. 詹文龙,徐瑚珊.  中国科学院院刊. 2012(03)



本文编号：2914031