發(fā)布時(shí)間：2017-12-09 21:21

  本文關(guān)鍵詞：質(zhì)子治療裝置脈沖電源的研制

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【摘要】：質(zhì)子束流在空間劑量分布具有布拉格峰特性,質(zhì)子放射治療相比于諸多放射治療方式有其自身的優(yōu)越性。上海先進(jìn)質(zhì)子治療裝置質(zhì)子儲(chǔ)存環(huán)中兩臺(tái)凸軌磁鐵用于加速器的注入系統(tǒng),注入系統(tǒng)的目的是將低能輸運(yùn)線過(guò)來(lái)的質(zhì)子流通過(guò)多圈涂抹的方式注入到質(zhì)子儲(chǔ)存環(huán)中。脈沖電源給凸軌磁鐵提供勵(lì)磁電流。凸軌磁鐵采用獨(dú)立電源供電,要求兩臺(tái)脈沖電源脈沖峰值幅度可調(diào)和波形一致,且運(yùn)行可靠。質(zhì)子注入系統(tǒng)對(duì)脈沖電源的參數(shù)要求有:快速功率脈沖、脈沖波形的一致性、勵(lì)磁電流時(shí)間抖動(dòng)、脈沖峰值幅度的重復(fù)穩(wěn)定性。本文介紹了凸軌磁鐵脈沖電源及其控制器的研制和測(cè)試。通過(guò)物理需求確定電源研制方案;電路參數(shù)計(jì)算,電路設(shè)計(jì)仿真,元器件的選擇,保護(hù)電路的設(shè)計(jì)以及電源的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);電源控制器的硬件、軟件設(shè)計(jì);電源性能分析和調(diào)試,電源控制器與電源的整體調(diào)試。整個(gè)電源系統(tǒng)由恒流充電電源、主充放電回路、控制器、觸發(fā)電路、測(cè)試裝置組成。恒流電源將充電功率傳輸?shù)街鞒浞烹娀芈�。脈沖電源電路采用LC串聯(lián)諧振作為脈沖成型電路,電路設(shè)計(jì)可調(diào)電感用于調(diào)整波形脈寬。晶閘管為電流開(kāi)關(guān),快恢復(fù)二極管串聯(lián)晶閘管彌補(bǔ)大功率晶閘管的關(guān)斷延遲和下沖,并增加飽和電抗器抑制勵(lì)磁電流反向電流尖峰。電源控制器選用PLC控制系統(tǒng)(Programmable Logic Controller),將外部觸發(fā)信號(hào)、聯(lián)鎖和控制信號(hào)送到信號(hào)調(diào)理板,實(shí)現(xiàn)對(duì)充電電源信號(hào)、脈沖電源聯(lián)鎖信號(hào)、觸發(fā)信號(hào)的聯(lián)鎖、保護(hù)和流程控制。測(cè)試結(jié)果表明,當(dāng)勵(lì)磁電流峰值為3732 A時(shí),勵(lì)磁電流波形下降沿波形一致性誤差小于1%,觸發(fā)抖動(dòng)小于±25 ns,勵(lì)磁電流峰值重復(fù)穩(wěn)定度優(yōu)于0.1%,反向電流尖峰下降為峰值電流的3.75%,快恢復(fù)二極管和飽和電感器對(duì)抑制勵(lì)磁電流反沖的效果明顯,滿足了設(shè)計(jì)要求。同時(shí),實(shí)現(xiàn)控制器對(duì)電源系統(tǒng)的本地和遠(yuǎn)程控制。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)院研究生院(上海應(yīng)用物理研究所)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TH774

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 王磊;章程;高迎慧;劉坤;羅振兵;王林;嚴(yán)萍;邵濤;;晶閘管串聯(lián)開(kāi)關(guān)及同步觸發(fā)系統(tǒng)研制[J];強(qiáng)激光與粒子束;2015年11期

2 湯啟升;王志山;李雪軍;;上海質(zhì)子治療裝置同步環(huán)真空布局及真空室設(shè)計(jì)[J];原子能科學(xué)技術(shù);2015年S2期

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5 關(guān)永剛;郭s鉉，

本文編號(hào)：1271902