基于EPICS和Labview的輻照加速器測控系統(tǒng)設(shè)計
發(fā)布時間:2022-01-20 04:41
電子槍產(chǎn)生的束流通過加速管時,束流在高頻電磁場中運動,不斷得到微波能量而不斷被加速,最后將加速到的高能、高功率的電子束從加速管出口從輸出窗輸出,對物品進行輻照。輻照加工技術(shù)具有穿透能力強、能耗低、安全和無污染等優(yōu)點,在食品輻照領(lǐng)域應(yīng)用日益廣泛。為了滿足輻照加工技術(shù)的需求,對于輻照加速器測控系統(tǒng)的研究成為迫切需要解決的問題。為此,本文基于EPICS和Labview,通過理論分析,并結(jié)合實驗方法,設(shè)計了輻照加速器測控系統(tǒng),其加速器場平坦度達到1.43%,幅度穩(wěn)定度達到±1%,相位穩(wěn)定度達到±1°,可以應(yīng)用到食品、軍品和農(nóng)業(yè)等輻照加工領(lǐng)域。輻照加速器測控系統(tǒng)的整體設(shè)計主要包括加速器場平坦度調(diào)節(jié)系統(tǒng)和加速器幅相控制系統(tǒng)。場平坦度調(diào)節(jié)系統(tǒng)使得加速器每個腔體有相等的電場,保證腔有最大的凈加速電壓和最小的峰值表面電場。加速器幅相控制系統(tǒng)保證加速高頻電場的幅度和相位穩(wěn)定在允許范圍內(nèi),使電子束獲得最大的能量。本文基于EPICS和Labview聯(lián)合開發(fā)了輻照加速器測控系統(tǒng)的上層應(yīng)用端,并借助I/O Server接口技術(shù),開發(fā)了上位機統(tǒng)一的CSS控制界面,實現(xiàn)了EPICS和Labview之間數(shù)據(jù)的互通有無。...
【文章來源】:長安大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
磁控管對于連續(xù)波磁控管往往需要比較高的效率,高效率不僅經(jīng)濟上獲益,還能提高管子[34]
圖 2-5 磁控管續(xù)波磁控管往往需要比較高的效率,高效率不僅經(jīng)濟上獲益,此生產(chǎn)的磁控管需要滿足最低的效率要求[34]。在實際應(yīng)用中電流,使輸出功率達到所需值,同時降低燈絲電流至工作時電由式(2-13)決定。A 代表輸出功率(kW),B 代表陽極電壓(A),由圖 2-6 和圖 2-7 可知,當陽極電壓為 20.5kV,陽極電流 55kW,則磁控管總效率 η=55/(20.5*3.6)=74.5%,滿足設(shè)計φ ( )
圖 2-7 陽極電壓頻理論入鎖頻也可以叫做磁控管注入鎖相,顧名思義,從磁控管外磁控管是通過自激振蕩產(chǎn)生高頻電場E,當反注入信號R的頻相近時,E的相位被鎖定,此時E和R的相位差保持恒定。同變?yōu)閱晤l工作模式,單頻工作模式下磁控管工作頻率由反注反注入信號的作用下,磁控管工作頻率會被反注入信號頻率率點。所以磁控管注入鎖頻也即作注入鎖相[35]。注入信號 R 和簡諧振蕩信號 E(高頻交變電場)起始頻率差入鎖頻才能成功,式(2-14)表明了注入功率和鎖定帶寬之 √
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于模糊PID控制的步進電機建模與仿真[J]. 郭豪,李寶慧,趙樹忠. 機械工程與自動化. 2018(02)
[2]基于EPICS的質(zhì)子注入器遠程控制及監(jiān)測系統(tǒng)的構(gòu)建[J]. 張根燦,蔣舸揚,李德明,劉永好. 核技術(shù). 2018(03)
[3]兩路15 kW連續(xù)波微波磁控管相干功率合成技術(shù)[J]. 位宇,陳瀟杰,劉臻龍,劉長軍. 應(yīng)用科技. 2018(02)
[4]基于GPIB的數(shù)字電路自動測試系統(tǒng)研究[J]. 靳取,方暉,柏業(yè)超. 南京大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)). 2016(06)
[5]基于LabVIEW的儀器控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 胡鐵喬,韓煜昕. 自動化與儀表. 2015(04)
[6]高動態(tài)特性步進電機驅(qū)動器系統(tǒng)設(shè)計(英文)[J]. 王睿,吳峻,黃文君. 控制工程. 2015(02)
[7]基于LabVIEW與CSS分布式測試系統(tǒng)的研究及應(yīng)用[J]. 趙丹陽,徐波,張娟,林海英,王光偉,潘衛(wèi)民,孫毅. 核電子學(xué)與探測技術(shù). 2014(08)
[8]數(shù)字化I/Q技術(shù)用于磁控管頻率控制[J]. 鐘少鵬,趙明華,張俊強. 核技術(shù). 2014(04)
[9]大功率長壽命連續(xù)波磁控管注入鎖頻技術(shù)[J]. 楊宋寒,劉友春,王榮川,吳云龍,張躍. 真空電子技術(shù). 2013(05)
[10]阻抗匹配條件下磁控管的注入鎖頻[J]. 岳松,張兆傳,高冬平. 物理學(xué)報. 2013(17)
博士論文
[1]ADS質(zhì)子直線加速器束流位置和相位測量研究[D]. 胡曉芳.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2013
[2]TTX直線加速器數(shù)字化高頻低電平控制系統(tǒng)研究[D]. 呂海艇.清華大學(xué) 2013
碩士論文
[1]基于FPGA的電子直線加速器低電平系統(tǒng)前饋功能的實現(xiàn)[D]. 李松.中國科學(xué)院研究生院(上海應(yīng)用物理研究所) 2016
[2]EPICS在望遠鏡控制系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D]. 吳文慶.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2014
本文編號:3598191
【文章來源】:長安大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
磁控管對于連續(xù)波磁控管往往需要比較高的效率,高效率不僅經(jīng)濟上獲益,還能提高管子[34]
圖 2-5 磁控管續(xù)波磁控管往往需要比較高的效率,高效率不僅經(jīng)濟上獲益,此生產(chǎn)的磁控管需要滿足最低的效率要求[34]。在實際應(yīng)用中電流,使輸出功率達到所需值,同時降低燈絲電流至工作時電由式(2-13)決定。A 代表輸出功率(kW),B 代表陽極電壓(A),由圖 2-6 和圖 2-7 可知,當陽極電壓為 20.5kV,陽極電流 55kW,則磁控管總效率 η=55/(20.5*3.6)=74.5%,滿足設(shè)計φ ( )
圖 2-7 陽極電壓頻理論入鎖頻也可以叫做磁控管注入鎖相,顧名思義,從磁控管外磁控管是通過自激振蕩產(chǎn)生高頻電場E,當反注入信號R的頻相近時,E的相位被鎖定,此時E和R的相位差保持恒定。同變?yōu)閱晤l工作模式,單頻工作模式下磁控管工作頻率由反注反注入信號的作用下,磁控管工作頻率會被反注入信號頻率率點。所以磁控管注入鎖頻也即作注入鎖相[35]。注入信號 R 和簡諧振蕩信號 E(高頻交變電場)起始頻率差入鎖頻才能成功,式(2-14)表明了注入功率和鎖定帶寬之 √
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于模糊PID控制的步進電機建模與仿真[J]. 郭豪,李寶慧,趙樹忠. 機械工程與自動化. 2018(02)
[2]基于EPICS的質(zhì)子注入器遠程控制及監(jiān)測系統(tǒng)的構(gòu)建[J]. 張根燦,蔣舸揚,李德明,劉永好. 核技術(shù). 2018(03)
[3]兩路15 kW連續(xù)波微波磁控管相干功率合成技術(shù)[J]. 位宇,陳瀟杰,劉臻龍,劉長軍. 應(yīng)用科技. 2018(02)
[4]基于GPIB的數(shù)字電路自動測試系統(tǒng)研究[J]. 靳取,方暉,柏業(yè)超. 南京大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)). 2016(06)
[5]基于LabVIEW的儀器控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 胡鐵喬,韓煜昕. 自動化與儀表. 2015(04)
[6]高動態(tài)特性步進電機驅(qū)動器系統(tǒng)設(shè)計(英文)[J]. 王睿,吳峻,黃文君. 控制工程. 2015(02)
[7]基于LabVIEW與CSS分布式測試系統(tǒng)的研究及應(yīng)用[J]. 趙丹陽,徐波,張娟,林海英,王光偉,潘衛(wèi)民,孫毅. 核電子學(xué)與探測技術(shù). 2014(08)
[8]數(shù)字化I/Q技術(shù)用于磁控管頻率控制[J]. 鐘少鵬,趙明華,張俊強. 核技術(shù). 2014(04)
[9]大功率長壽命連續(xù)波磁控管注入鎖頻技術(shù)[J]. 楊宋寒,劉友春,王榮川,吳云龍,張躍. 真空電子技術(shù). 2013(05)
[10]阻抗匹配條件下磁控管的注入鎖頻[J]. 岳松,張兆傳,高冬平. 物理學(xué)報. 2013(17)
博士論文
[1]ADS質(zhì)子直線加速器束流位置和相位測量研究[D]. 胡曉芳.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2013
[2]TTX直線加速器數(shù)字化高頻低電平控制系統(tǒng)研究[D]. 呂海艇.清華大學(xué) 2013
碩士論文
[1]基于FPGA的電子直線加速器低電平系統(tǒng)前饋功能的實現(xiàn)[D]. 李松.中國科學(xué)院研究生院(上海應(yīng)用物理研究所) 2016
[2]EPICS在望遠鏡控制系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D]. 吳文慶.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2014
本文編號:3598191
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