[發(fā)明專(zhuān)利]單次通過(guò)型BPM的束流位置的測(cè)量方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911060751.1
• 申請(qǐng)日: 2019-11-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110794447B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-02-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉強(qiáng);隨艷峰;曹建社;岳軍會(huì);杜垚垚;麻惠洲;楊靜;馬宇飛;張醒兒;汪林;黃璽洋;盧艷華;魏書(shū)軍;祝德充;趙穎;何俊;趙曉巖;于令達(dá);趙敬霞;劉芳
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所
• 主分類(lèi)號(hào): G01T1/29
• 分類(lèi)號(hào): G01T1/29
• 代理公司: 北京志霖恒遠(yuǎn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11435
• 代理人: 趙松杰

本申請(qǐng)公開(kāi)了一種單次通過(guò)型BPM的束流位置的測(cè)量方法及系統(tǒng)。包括以下步驟：獲取束流信號(hào)；對(duì)束流信號(hào)進(jìn)行功分處理，獲得多路第一模擬信號(hào)；對(duì)多路第一模擬信號(hào)進(jìn)行等時(shí)間差延遲處理，獲得多路第二模擬信號(hào)；對(duì)多路第二模擬信號(hào)進(jìn)行合成處理，獲得第三模擬信號(hào)；對(duì)第三模擬信號(hào)進(jìn)行濾波處理，獲得第四模擬信號(hào)；對(duì)第四模擬信號(hào)進(jìn)行ADC采樣處理，獲得第一數(shù)字信號(hào)；獲取束流觸發(fā)信號(hào)，根據(jù)束流觸發(fā)信號(hào)對(duì)第一數(shù)字信號(hào)進(jìn)行開(kāi)窗截取，獲得第二數(shù)字信號(hào)；對(duì)第二數(shù)字信號(hào)進(jìn)行復(fù)制和拼接，獲得第三數(shù)字信號(hào)；對(duì)第三數(shù)字信號(hào)進(jìn)行濾波處理，獲得第四數(shù)字信號(hào)；根據(jù)第四數(shù)字信號(hào)，獲取束流位置數(shù)據(jù)，增加ADC采樣點(diǎn)數(shù)，提高BPM的測(cè)量精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明一般涉及高能物理領(lǐng)域，具體涉及粒子加速器領(lǐng)域，尤其涉及一種單次通過(guò)型BPM的束流位置的測(cè)量方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在粒子加速器領(lǐng)域中，數(shù)字BPM(Beam Position Monitor，束流位置探測(cè)器)是進(jìn)行束流位置測(cè)量的關(guān)鍵設(shè)備。其系統(tǒng)硬件以完成高分辨率的束流位置測(cè)量為目的進(jìn)行設(shè)計(jì)，硬件結(jié)構(gòu)主要包括：BPM探頭、同軸傳輸線纜、射頻調(diào)理電路和數(shù)字處理電路等。軟件算法則在數(shù)字處理電路的FPGA(Field Programmable Gate Array，現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列)芯片內(nèi)實(shí)現(xiàn)，使用的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言為HDL(Hardware Description Language，硬件描述語(yǔ)言)語(yǔ)言。

目前，直線加速器所用到的直線BPM電子學(xué)是由一家斯洛文尼亞的商業(yè)公司提供，其直線BPM算法對(duì)用戶(hù)是完全封閉的，公開(kāi)發(fā)表的文獻(xiàn)中也找不到其算法具體的設(shè)計(jì)思路。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷或不足，期望提供一種能夠滿(mǎn)足測(cè)量分辨率的單次通過(guò)型BPM的束流位置的測(cè)量方法及系統(tǒng)。

第一方面，本發(fā)明的單次通過(guò)型BPM的束流位置的測(cè)量方法，包括以下步驟：

獲取束流信號(hào)；

對(duì)所述束流信號(hào)進(jìn)行功分處理，獲得多路第一模擬信號(hào)；

對(duì)多路所述第一模擬信號(hào)進(jìn)行等時(shí)間差延遲處理，獲得多路第二模擬信號(hào)；

對(duì)多路所述第二模擬信號(hào)進(jìn)行合成處理，獲得第三模擬信號(hào)；

對(duì)所述第三模擬信號(hào)進(jìn)行濾波處理，獲得第四模擬信號(hào)；

對(duì)所述第四模擬信號(hào)進(jìn)行ADC采樣處理，獲得第一數(shù)字信號(hào)；

獲取束流觸發(fā)信號(hào)，根據(jù)所述束流觸發(fā)信號(hào)對(duì)所述第一數(shù)字信號(hào)進(jìn)行開(kāi)窗截取，獲得第二數(shù)字信號(hào)；

對(duì)第二數(shù)字信號(hào)進(jìn)行復(fù)制和拼接，獲得第三數(shù)字信號(hào)；

對(duì)所述第三數(shù)字信號(hào)進(jìn)行濾波處理，獲得第四數(shù)字信號(hào)；

根據(jù)所述第四數(shù)字信號(hào)，獲取束流位置數(shù)據(jù)。

第二方面，本發(fā)明的單次通過(guò)型BPM的束流位置的測(cè)量系統(tǒng)，包括：

信號(hào)獲取模塊：用于獲取束流信號(hào)；

功分模塊：用于對(duì)所述束流信號(hào)進(jìn)行功分處理，獲得多路第一模擬信號(hào)；

延遲模塊：用于對(duì)多路所述第一模擬信號(hào)進(jìn)行等時(shí)間差延遲處理，獲得多路第二模擬信號(hào)；

合成模塊：用于對(duì)多路所述第二模擬信號(hào)進(jìn)行合成處理，獲得第三模擬信號(hào)；

第一濾波模塊：用于對(duì)所述第三模擬信號(hào)進(jìn)行濾波處理，獲得第四模擬信號(hào)；

采樣模塊：用于對(duì)所述第四模擬信號(hào)進(jìn)行ADC采樣處理，獲得第一數(shù)字信號(hào)；

開(kāi)窗截取模塊：用于獲取束流觸發(fā)信號(hào)，根據(jù)所述束流觸發(fā)信號(hào)對(duì)所述第一數(shù)字信號(hào)進(jìn)行開(kāi)窗截取，獲得第二數(shù)字信號(hào)；