[發明專利]回旋加速器射頻諧振腔體自動鍛煉系統

有效

• 申請號: 201310001132.1
• 申請日: 2013-01-04
• 公開（公告）號: CN103079334A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 殷治國;張天爵;雷鈺;李鵬展;趙振魯;紀彬
• 申請（專利權）人: 中國原子能科學研究院
• 主分類號: H05H7/18
• 分類號: H05H7/18;H05H13/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于加速器射頻技術領域，具體涉及一種回旋加速器射頻諧振腔體自動鍛煉系統。

背景技術

回旋加速器射頻諧振腔內次級電子倍增效應的抑制是一個漫長而艱難的過程（通常會持續數周時間），直接影響到回旋加速器的工程進度。射頻諧振腔體的人工鍛煉受制因素較多，例如，對多電子效應區域的判別因人而異，鍛煉時采取的功率、脈沖寬度各有不同，失諧調整的閾值技術人員對腔體進行不間歇的鍛煉無法進行其他工作，反應不夠靈敏以及容易對大功率器件造成不必要的損壞等。在這種情況下，設計一套對腔體內的次級電子倍增效應進行自動鍛煉的系統成為迫切的需求。腔體的自動鍛煉不僅從時間和勞動力上解放了技術人員，使調整的過程更加精確、連貫，使得這個過程更加安全、省時和高效。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術中存在的問題，提供一種回旋加速器射頻諧振腔體自動鍛煉系統，以克服次級電子倍增效應。

本發明的技術方案如下：一種回旋加速器射頻諧振腔體自動鍛煉系統，包括：

綜合控制模塊，用于對采集的信號進行綜合處理、分析以及轉換和作出邏輯響應，具體采集鍛煉過程中的回旋加速器射頻諧振腔體電壓信號、真空比較器輸出信號、幅度調整模塊輸出信號、可編程控制器連鎖信號及控制面板給出的信號，通過預設程序，控制綜合控制模塊中DDS（直接數字合成器）發出適應的信號，并達到自動控制整個系統的目的；

幅度調整模塊，用于對回旋加速器射頻諧振腔信號幅度進行追蹤、與脈沖轉連續設置點（鋸齒波發生器相關電路）以及回旋加速器腔體電壓設置點進行對比，為綜合控制模塊提供數據以及作出邏輯響應；

調諧模塊，用于將腔體信號與高頻耦合窗取樣信號通過鑒相器處理，輸出結果與相位設置點進行對比，為綜合控制模塊提供數據及作出邏輯響應；

狀態控制模塊：通過各邏輯電路、開關、定向耦合器等，用于選擇自動斷鏈系統使用的功能：鍛煉或運行、脈沖或連續、升幅或降幅等狀態，使回旋加速器射頻諧振腔自動鍛煉系統能夠適應各種工作需求；

電機模塊，用于對綜合控制模塊控制回旋加速器射頻諧振腔微調電容給予相應的傳動支持。

進一步，如上所述的回旋加速器射頻諧振腔體自動鍛煉系統，其中，還包括工作模式選擇模塊，用于設定系統工作在鍛煉模式或運行模式下；所述的鍛煉模式包括手動鍛煉模式和自動鍛煉模式，所述的自動鍛煉模式包括連續鍛煉模式和脈沖鍛煉模式，所述的連續鍛煉模式包括升幅鍛煉模式和降幅鍛煉模式；工作模式選擇模塊通過控制器的數字邏輯組合功能實現模式選擇。

進一步，如上所述的回旋加速器射頻諧振腔體自動鍛煉系統，其中，所述的綜合控制模塊包括數字信號處理器，以及與數字信號處理器相連接的模數轉換器、真空比較器、直接數字合成器。

進一步，如上所述的回旋加速器射頻諧振腔體自動鍛煉系統，其中，所述的狀態控制模塊包括定向耦合器以及兩個射頻開關，由幅度調整模塊調制后的射頻信號經定向耦合器送至第一射頻開關的一個輸入端，耦合信號經第二射頻開關送至第一射頻開關的另一個輸入端，第一射頻開關的輸出射頻信號送至中間級功率放大器。

進一步，如上所述的回旋加速器射頻諧振腔體自動鍛煉系統，其中，所述的真空比較器與設置在腔體內的真空探頭連接，真空比較器采集并比較信號數據，通過數字信號處理器的內置程序控制信號的響應，實現連續鍛煉的升幅鍛煉模式和降幅鍛煉模式。

本發明的有益效果如下：本發明所提供的回旋加速器射頻諧振腔體自動鍛煉系統實現了運行、鍛煉模式可選，手動鍛煉、自動鍛煉模式可選，脈沖鍛煉、連續鍛煉模式可選，升幅鍛煉、降幅鍛煉模式可選，使得系統能夠靈活多變的分別完成各種任務，應付多種情況。該系統利用現代鑒相器技術高動態范圍的特點在功率非常小的情況下進行調諧。這種情況下的功率與滿功率相比只有滿功率的千分之一至萬分之五左右，在很小的功率下沒有次級電子倍增效應發生，所以能夠達到很好的調諧效果。連續鍛煉采用周期性鍛煉與單次鍛煉相結合的方法，靈活應對可能遇到的各級次級電子倍增效應區域以及加速器真空被破壞后的短期鍛煉需求，使得鍛煉過程更為高效靈活。本發明針對不同的鍛煉模式采用不同的腔體鍛煉方法，能夠方便有效地完成射頻諧振腔體鍛煉。

附圖說明

圖1為回旋加速器射頻腔體自動鍛煉系統框圖；

圖2為回旋加速器射頻腔體自動鍛煉系統狀態轉換圖；

圖3為回旋加速器射頻腔體自動鍛煉系統脈沖鍛煉信號示意圖；

圖4為回旋加速器射頻腔體自動鍛煉系統的調諧模塊電路圖；