[發明專利]多線程雙探頭超導回旋加速器高精度磁場的測量控制方法

有效

• 申請號: 201810807744.2
• 申請日: 2018-07-21
• 公開（公告）號: CN110736943B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 曹磊;李明;張天爵;呂銀龍
• 申請（專利權）人: 中國原子能科學研究院
• 主分類號: G01R33/07
• 分類號: G01R33/07;G01R33/02
• 代理公司: 北京維正專利代理有限公司 11508
• 代理人: 曹曉斐

1.多線程雙探頭超導回旋加速器高精度磁場的測量控制方法，采用的設備包括感應線圈探頭、直線光柵尺、信號復用器、運動控制器、積分器和計算機，其中感應線圈探頭和直線光柵尺的讀數頭沿加速器徑向運動，直線光柵尺輸出方波經信號復用器調制出同樣的方波A信號和B信號，分別傳輸給積分器和運動控制器，其特征是：采用雙探頭作為測量傳感器，通過計算機同時對兩組探頭測量時的徑向進行精確定位，其中雙探頭是采用霍爾效應原理的霍爾探頭和感應原理的感應線圈探頭；線程數為兩個，分別為線程1和線程2；線程1基于信號復用器輸出的A信號和霍爾探頭獲得霍爾效應法測得的磁場（r，B₁），線程2基于信號復用器輸出的B信號和感應線圈探頭獲得磁通量法測得的磁場（r，B₂）；

測量過程包括如下步驟：

（1）將感應線圈探頭移動到R_S-1cm位置；

（2）探頭保持不動，配置積分器為時間觸發模式，積分時間為T，啟動積分，獲得磁通量Φ，計算積分器線性漂移L_off=Φ/(S*T)，其中S為感應線圈的面積；

（3）再次配置積分器為編碼器觸發模式，設置積分起點半徑為R_S、終點半徑為R_E、測量間隔為?R；

（4）啟動線程1和線程2；

（5）數據存儲和分析；

其中，加速器徑向磁場測量的起點半徑為R_S、終點半徑為R_E、測量間隔為?R。

2.根據權利要求1所述的多線程雙探頭超導回旋加速器高精度磁場的測量控制方法，其特征是：線程1具體過程如下：

（1）通過運動控制器控制雙探頭以速度v向前開始運動；

（2）每隔時間?t，先后采集運動控制器從信號復用器A信號得到的探頭當前位置r₁*和霍爾探頭測得的磁場數據B₁*；

（3）判斷當前位置是否超出終點R_E，若沒有超出，重復線程1步驟（2），否則，對數組(r₁*，B₁*)進行插值計算，獲得徑向測量點的磁場數據(r，B₁)，結束線程1。

3.根據權利要求2所述的多線程雙探頭超導回旋加速器高精度磁場的測量控制方法，其特征是：線程2具體過程如下：

（1）獲取當前積分器的狀態；

（2）判斷積分器測量是否完成，若未完成，返回線程2步驟（1），否則，獲取積分器數據（T， B₂*），消除線性漂移B₂=B₂*-L_off×T，T為積分器自動匹配徑向測量點位置的時間，由此得到磁場測量數據(r，B₂)，線程2完成后進入等待，判斷線程1結束后再退出，從而實現線程1和線程2的同步退出。

4.根據權利要求3所述的多線程雙探頭超導回旋加速器高精度磁場的測量控制方法，其特征是：線程1的步驟（2）中，時間間隔?t決定了磁場數據(r₁*，B₁*)在徑向上的疏密程度，對插值精度有影響，要求徑向間隔小于計劃磁場測量徑向間隔的一半，既v×?t?R/2。

5.根據權利要求1-4中任意一項權利要求所述的多線程雙探頭超導回旋加速器高精度磁場的測量控制方法，其特征是：對雙探頭獲得的兩組數據進行比較，分析測量精度和誤差來源，提高數據的準確性。