[實用新型]連續變能量輻照加速器的調節控制系統

有效

• 申請號: 201220707799.4
• 申請日: 2012-12-19
• 公開（公告）號: CN203025540U
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發明（設計）人: 張力平;孫安;劉克;薛培培
• 申請（專利權）人: 長安大學;江蘇德佐電子科技有限公司;江蘇安德信超導加速器科技有限公司;南京大學
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術領域

本實用新型涉及一種加速器的調節控制系統，特別是一種連續變能量輻照加速器的調節控制系統。

背景技術

目前，輻照加工技術已經滲透到社會發展的各行業之中，在人們日常生活和國家經貿發展中發揮著不可替代的作用。在輻照加工中，不同的輻照對象需要不同能量的電子束，在實際應用中，多用途的用戶迫切需要一種能夠提供輸出能量連續變化的輻照加速器。新型的連續變能量輻照加速器中的加速結構由相連的兩段組成：邊耦合腔低速加速腔段和邊耦合腔高速加速腔段，兩段之間無耦合。通過改變高速加速腔段的輸入功率大小來改變其加速梯度，從而達到改變能量增益的目的。為了使這種新加速結構能夠真正用到輸出能量連續可調的輻照加速器中，必須解決兩個加速腔段的輸入功率連續調節和控制問題。目前的輻照加速器領域都采用PLC控制器網完成對整個系統的監測和控制，其控制穩定可靠，但是復雜、經濟性差。

實用新型內容

實用新型目的：針對上述問題，本實用新型的目的是提供一種結構簡單的連續變能量輻照加速器的調節控制系統，解決加速結構其兩個加速腔段的輸入功率連續調節和控制問題，實現束流能量增益的連續變化。

技術方案：一種連續變能量輻照加速器的調節控制系統，包括低電平控制器、外圍電路，所述外圍電路由功率放大器、環路器A、方向耦合器A、連續可調功分器A、高速加速腔段的連續可調功分器B及其相應的環路器B和方向耦合器B構成；功率源向加速結構供給功率，低速加速腔段和高速加速腔段各自的功率信號分別通過場探針輸送到所述低電平控制器調節后，經所述連續可調功分器A分配得到低速加速腔段的輸入功率和高速加速腔段的輸入功率，所述低速加速腔段的輸入功率控制低速加速腔，所述高速加速腔段的輸入功率再經所述連續可調功分器B分配后控制高速加速腔。

本實用新型調節控制系統的原理是對加速結構的邊耦合腔低速加速腔段和邊耦合腔高速加速腔段分配不同的輸入功率，再通過高速加速腔段的連續可調功分器，實現對高速加速腔段的輸入功率的控制，由于功分器的連續可調，使高速加速腔段的加速梯度連續變化，從而實現束流能量增益的連續變化。

所述低電平控制器通過上位機進行操控，所述低電平控制器與所述上位機由網絡進行實時通訊，所述上位機采用Labview監控軟件。

有益效果：與現有技術相比，本實用新型的優點是通過低電平控制器和外圍電路單獨控制加速結構每個加速腔段的加速梯度，該調節控制系統結構簡單，變能量調控引入幅值和相位分別控制的低電平控制器，模塊化、可硬件編程，實現準確、快速地控制，從而實現輻照加速器的連續變能量。

附圖說明

圖1為本實用新型調節控制系統的結構原理圖；

圖2為低電平控制器的數字化幅值、相位控制流程圖；

圖3為低電平控制器與上位機的通訊結構圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例，進一步闡明本實用新型，應理解這些實施例僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的范圍，在閱讀了本實用新型之后，本領域技術人員對本實用新型的各種等價形式的修改均落于本申請所附權利要求所限定的范圍。

如附圖1所示，一種連續變能量輻照加速器的調節控制系統，包括低電平控制器1、外圍電路，連續變能量輻照加速器的加速結構是被控對象，其由相連的兩段組成：邊耦合腔低速加速腔段12和邊耦合腔高速加速腔段13，兩段之間無耦合。外圍電路由功率放大器2、環路器A3、方向耦合器A4、連續可調功分器A5、高速加速腔段的連續可調功分器B6及其相應的環路器B7和方向耦合器B8構成。

電子槍9作為功率源向加速結構供給功率，低速加速腔段12和高速加速腔段13各自的功率信號分別通過其對應的場探針10和場探針11感知后輸送到低電平控制器1調節，調節后的輸出信號經功率放大器2、環路器A3、方向耦合器A4、連續可調功分器A5，實現對低速加速腔段12和高速加速腔段13不同的輸入功率，單獨控制兩個加速腔段的加速梯度，低速加速腔段12的輸入功率經其對應的功率耦合器耦合后供給高頻功率控制低速加速腔，高速加速腔段13的輸入功率再經連續可調功分器B6分配后，經過環路器B7、方向耦合器B8、高速加速腔段13對應的功率耦合器耦合后供給高頻功率控制高速加速腔。由于連續可調功分器B6的連續可調，使高速加速腔段13的加速梯度連續變化，從而實現束流能量增益的連續變化。