[發(fā)明專利]一種中性束離子源時序控制系統(tǒng)及控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110285099.4
• 申請日: 2021-03-17
• 公開（公告）號: CN113051857B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發(fā)明（設計）人: 周建;余珮炫;任磊磊;魏會領;萬銀祥
• 申請（專利權）人: 核工業(yè)西南物理研究院
• 主分類號: G06F30/34
• 分類號: G06F30/34
• 代理公司: 成都行之專利代理有限公司 51220
• 代理人: 林菲菲

1.一種中性束離子源時序控制系統(tǒng)，其特征是，包括參數(shù)設置模塊、時序控制模塊、故障保護模塊、控制電源模塊、數(shù)據(jù)采集模塊；

參數(shù)設置模塊，用于對時序控制參數(shù)進行設置，并將設置結果通過FTP文件傳輸至時序控制模塊；

時序控制模塊，用于根據(jù)時序控制參數(shù)設置結果產生控制離子源平臺內相關設備運行的時序控制脈沖，并根據(jù)故障保護模塊輸出的故障反饋信號輸出保護控制信號；

控制電源模塊，用于根據(jù)接收到的時序控制脈沖啟動后向離子源平臺內相應的相關設備供電，并根據(jù)接收到的保護控制信號進行相應的保護動作；所述控制電源模塊包括磁緩沖器電源、偏轉磁體電源、燈絲電源、弧電源、氣閥電源、高壓電源、抑制極電源；

故障保護模塊，用于實時監(jiān)測離子源平臺內相關設備的運行情況，并根據(jù)監(jiān)測到的故障信號向時序控制模塊實時發(fā)出故障反饋信號；

數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集與記錄放電期間內離子源平臺的工作參數(shù)、離子源束流的引出參數(shù)，并對離子源平臺的工作參數(shù)、離子源束流的引出參數(shù)進行顯示；

離子源弧打坑脈沖調制時序包括主動調制和被動調制；

主動調制：在網頁配置打坑的脈沖個數(shù)、脈沖寬度和投入時刻，當弧電源到達穩(wěn)態(tài)后，啟動弧打坑調制脈沖控制整個離子源的束流引出；

在主動調制過程中抑制極電源投入時間必須在坑底；抑制極電源的控制脈沖為高電平時，抑制極電源開始工作，同時它的工作電壓由高電平下降到低電平；弧電源在控制脈沖為高電平時投入工作，投入時弧電流由高電流下降到低電流；高壓電源投入時刻必須在弧坑底，當高壓電源的控制脈沖為高電平時進入運行狀態(tài)，工作電壓由低電平上升到高電壓；

被動調制：當出現(xiàn)電極打火后時序控制器及時關閉高壓電源和抑制極電源，而弧電源和燈絲不關繼續(xù)進行離子源放電過程。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種中性束離子源時序控制系統(tǒng)，其特征是，所述時序控制參數(shù)包括脈沖通道、脈沖個數(shù)、脈沖啟動條件以及脈沖間的邏輯關系。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種中性束離子源時序控制系統(tǒng)，其特征是，所述時序控制模塊控制生成脈沖的上升和下降時間精度小于50ns，時序控制模塊處理故障反饋信號的處理時間小于1ms。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種中性束離子源時序控制系統(tǒng)，其特征是，所述時序控制模塊的脈沖控制具體為：

以FPGA為核心，并采用并行處理、邏輯跳轉、狀態(tài)保護和線程互鎖的方式進行時序控制脈沖器的設計；

以及，以10MHz為基準時鐘，并通過對基準時鐘進行倍頻和分頻技術處理實現(xiàn)對不同時序控制脈沖的調制。

5.根據(jù)權利要求1所述的一種中性束離子源時序控制系統(tǒng)，其特征是，所述數(shù)據(jù)采集模塊包括低采樣頻率采集器和高采樣頻率采集器；

低采樣頻率采集器，用于采集放電期間內離子源平臺的工作參數(shù)；

高采樣頻率采集器，用于采集放電期間內離子源束流的引出參數(shù)。