[發明專利]電子能量閾值在線監控輻射安全聯鎖系統裝置及方法

有效

• 申請號: 201711332747.7
• 申請日: 2017-12-13
• 公開（公告）號: CN109922592B
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 張未卿;史磊;丁洪利;陶凱;楊家岳;余永;李欽明;楊學明
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: H05H7/02
• 分類號: H05H7/02;G01R21/133
• 代理公司: 沈陽晨創科技專利代理有限責任公司 21001
• 代理人: 張晨

1.電子能量閾值在線監控輻射安全聯鎖系統裝置，其特征在于，包括：

微波采集系統，所述微波采集系統包括定向耦合器(9)，所述定向耦合器(9)安裝在微波功率傳輸波導(8)與加速管的接口處、帶可調衰減器的微波傳輸線(10)的一端，所述帶可調衰減器的微波傳輸線(10)另一端連接有微波幅相監控系統(1)；所述微波采集系統用于對微波功率信號進行采集并衰減；

微波幅相監控系統(1)，所述微波幅相監控系統(1)將微波采集系統采集并衰減后的微波功率信號進行解調，得到加速管中微波功率的實時幅度和相位信號；

快速比較電路(2)，所述快速比較電路(2)用于將微波幅相監控系統(1)輸出的加速管中微波功率的實時幅度和相位信號計算成電子的能量閾值并與設定值進行比較，并且輸出一個聯鎖信號(12)；

微波源控制系統，所述微波源控制系統包括微波源(3)和帶控制器的微波功率開關(4)，所述微波源(3)由加速器聯鎖信號(13)控制，能夠生成穩定的微波信號，所述帶控制器的微波功率開關(4)安裝在微波源(3)輸出端口，并由聯鎖信號(12)控制，所述帶控制器的微波功率開關(4)與調速器(5)連接；

所述微波幅相監控系統(1)為低電平裝置或示波器衍生裝置；

所述快速比較電路(2)為FPGA電路或數字比較電路或模擬比較電路；

所述帶控制器的微波功率開關(4)由控制器和微波功率開關組成，控制器由多路信號控制微波功率開關的導通與截止，多路信號中包含一路聯鎖信號；

所述帶可調衰減器的微波傳輸線(10)由微波傳輸線和可調微波衰減器組成。

2.一種根據權利要求1所述的電子能量閾值在線監控輻射安全聯鎖系統裝置的輻射安全聯鎖方法，其特征在于，所述方法具有以下步驟：

步驟一、將定向耦合器安裝在微波功率傳輸波導與加速器加速管的接口處，通過定向耦合器將加速管的輸入功率耦合出來；使用衰減器將采集到的微波功率信號衰減到微波幅相監控系統能接受的功率范圍；

步驟二、衰減后的微波功率信號輸入到微波幅相監控系統中，并在微波幅相監控系統中將其解調成幅度和相位信號；

步驟三、通過理論計算得出達到電子能量閾值時加速管所需要的最小微波功率；

步驟四、通過快速比較電路比較加速管功率的幅度與達到電子能量閾值最小微波功率幅度的關系，通過計算，并將比較結果作為聯鎖信號傳輸到微波源控制系統中；

步驟五、當加速管功率大于電子能量閾值所需最小微波功率時，聯鎖信號將微波源聯鎖，微波源控制系統通過微波功率開關切斷微波源功率輸出，同時將一個聯鎖信號發送到整個加速器系統，停止加速器工作。