ECR离子源发射度测量系统设计

发布时间：2022-12-04 02:06

　　中国科学院近代物理研究所依托加速器大科学装置,在核物理领域做出了许多成果,加速器的设计与运行是其重要内容之一,而离子源是产生束流的关键环节,在加速器整个装置中扮演着重要角色。近年来,随着粒子加速器技术的迅猛发展,加速器对离子源注入束流品质的要求也越来越高,快速准确地测量束流的发射度对于离子源系统的调试、运行和性能研究显得尤为重要。设计一套稳定、快速的束流发射度测量系统,更好地为物理调束人员和物理实验人员服务,是本课题的主要研究内容。国内外加速器控制系统的主流软件架构和开发工具主要是实验物理与工业控制系统（EPICS）,它采用的标准模型是分布式控制系统,以统一的系统架构开发设备驱动程序,运行稳定。近物所的多数控制系统软件近年来正在逐步向EPICS转型。目前,所里的束流发射度测量系统主要通过LabVIEW来实现。随着对测量系统稳定性的要求越来越高,本课题提出了设计基于EPICS的束流发射度测量系统。本课题基于EPICS软件系统,开发完成了双狭缝电机运动控制和PXI板卡数据采集IOC驱动的ECR离子源束流发射度测量系统。界面采用EPICS软件系统的OPI工具CS-Studio,实现了将系统中... 

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

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致谢
摘要
ABSTRACT
第一章 引言
    1.1 课题的背景
    1.2 ECR离子源发射度测量系统的发展现状
    1.3 课题的意义
    1.4 论文的主要内容
第二章 ECR离子源发射度测量原理及系统结构
    2.1 ECR离子源发射度测量原理
    2.2 ECR离子源发射度测量系统结构
        2.2.1 总体结构
        2.2.2 硬件结构
        2.2.3 软件方案概述
    2.3 本章小结
第三章 电机运动控制的软件设计
    3.1 EPICS简介
        3.1.1 EPICS组成
        3.1.2 CA协议简介
        3.1.3 EPICS环境搭建
        3.1.4 EPICS软件测试
    3.2 电机驱动IOC的开发
        3.2.1 Stream Device模块简介
        3.2.2 电机驱动IOC的实现
    3.3 EPICS在其他方面的应用
    3.4 本章小结
第四章 数据采集卡的软件设计
    4.1 数据采集卡的介绍
    4.2 数据采集卡的软件设计
        4.2.1 Lab VIEW软件简介
        4.2.2 数据采集卡的DAC模块设计
        4.2.3 数据采集卡的ADC模块设计
    4.3 共享变量发布
        4.3.1 DSC模块介绍
        4.3.2 Lab VIEW与EPICS接口实现
    4.4 数据采集卡的测试
    4.5 本章小结
第五章 用户界面设计
    5.1 界面设计需求
        5.1.1 界面布局
        5.1.2 CSS简介
    5.2 界面中模块设计
        5.2.1 电机运动模块设计
        5.2.2 数据采集模块设计
        5.2.3 CSS中Java Script设计
    5.3 发射度计算模块设计
        5.3.1 剖面
        5.3.2 相图
        5.3.3 发射度及Twiss参数
    5.4 测量限位的模块设计
    5.5 本章小结
第六章 系统测试
    6.1 电机的通讯测试
    6.2 数据采集卡的通讯测试
    6.3 限位状态发射度测量系统测试
    6.4 ECR离子源发射度测量系统测试
    6.5 本章小结
第七章 总结与展望
    7.1 总结
    7.2 展望
参考文献
作者简介及在学期间发表的学术论文与研究成果



本文编号：3707404