HIAF模块化加速器控制软件开发平台的研究及实现

发布时间：2021-07-16 11:07

　　强流重离子加速器装置—HIAF（High-Intensity heavy ion Accelerator Facility）是由近代物理研究所提出并承担建设的国家“十二五”重点项目,装置建成后,利用其提供的重离子和放射性束流,将为核能、航天、材料等基础研究领域,以及研究重离子在生物体、半导体和材料中的辐照效应和机制等应用领域提供重要的研究装置基础。HIAF装置于2018年12月正式开工,目前正在建设中。HIAF装置由强流超导离子源SECR、强流超导离子直线加速器iLinac、增强器BRing、高精度环形谱仪SRing、低能核结构谱仪、强流离子束辐照终端、放射性次级束流分离器、外靶实验终端、电子-离子复合共振谱仪以及相关配套设施构成。控制系统是HIAF装置的重要组成部分,控制系统地设计、开发以及最终地运行直接影响到HIAF装置得稳定性和可靠性。HIAF控制系统是基于EPICS架构的三层分布式控制系统,EPICS架构广泛应用于大型物理实验装置中,其稳定性和可靠性能够满足HIAF装置对控制系统地需求。本论文主要对三层分布式架构中的中间层应用软件进行了研究,提出了一种基于模块化的加速器控制软件... 

【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】：110 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

FAIR的整体规划图

前的大型粒子加速器主要有北京正负电子对撞机（BEPC）、上（SSRF）、兰州重离子加速器（HIRFL）以及合肥国家同步辐，这四台大型加速器的控制系统在设备层均使用了 EPICS 分布，而中间层及上层软件也较多使用前面提到的国外开源软件集以软件工具。能物理研究所在 2018 年完成验收的散裂中子源项目以及加速统（ADS）项目的控制系统均基于 EPICS 架构，中间层及上层L 等加速器调束工具，图 1.2[10]是 ADS 控制系统的高可用y， HA）软件架构结构图，控制系统的底层是 EPICS 设备抽象了 CSS 中的归档、报警等中间层服务包 ，同时软件的中间层L 提供的若干物理计算工具及模块。上层界面则使用 CSS 以及于 JavaFX）的界面控件联合开发。

第一章 引言上海光源 SSRF（Shanghai Synchrotron Radiation Facility）是第三代中能同步辐射光源。SSRF 装置的控制系统基于 EPICS 框架开发，中间层及界面层的应用则结合了 LabVIEW 等商业软件。例如，其中间层的典型应用 Libera 跨平台测试系统（其应用框图如图 1.3[11]）即是基于 LabVIEW 开发，LabVIEW 通过 VISA输入输出接口控件连接设备，同时通过 LabVIEW CA 库连接到基于 EPICS 的整体控制系统，最终构建出一个由 LabVIEW 和 EPICS 组成的“虚拟仪器”测试系统。

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于EPICS及虚拟仪器技术的Libera测试系统研制[J]. 杨嵩,冷用斌,阎映炳.  核技术. 2008(06)
[2]基于MATLAB的HLS束流轨道慢反馈控制系统[J]. 宣科,王琳,王季刚,李为民,刘功发,李川,徐宏亮,鲍循.  中国物理C. 2008(S1)
[3]合肥光源储存环控制系统[J]. 刘功发,李京袆,李为民,李川,谢东,王季刚,鲍循,宣科,陈莉萍.  核技术. 2004(07)
[4]兰州重离子冷却储存环工程[J]. 夏佳文,詹文龙,魏宝文,原有进,宋明涛,张文志,杨晓东,赵红卫.  原子核物理评论. 2001(01)



本文编号：3286892