扫描探针电子能谱仪控制系统的研制

报道了自行搭建的扫描探针电子能谱仪(SPEES)控制系统的硬件及软件实现.该系统包括探针三维扫描控制、谱仪通过能电压扫描控制及样品电流反馈控制,在针尖控制上能够实现x、y、z三个方向上的定位以及恒高模式与恒流模式的扫描,在电子能谱测量上能够实现能量定点模式和能量扫描模式.对石墨表面Ag岛及石墨表面Au纳米结构的SPEE...     

新型TGS核废物桶检测控制系统构建

为了对核废物桶进行自动层析γ扫描检测,针对核废物桶检测装置,构建了一套基于PLC实现四维层析γ扫描的自动检测控制系统。具体介绍系统的构成、工作原理以及对系统核心控制器件的选择,并设计了系统的控制方式,处理系统异常情况的方法。经核废物桶检测运行实验,表明系统稳定可靠、安全、操作灵活,有效地满足了核废物桶检测的需要。     

基于Bluesky的荧光面扫描技术

上海光源硬X射线微聚焦光束线站的控制及数据采集系统均是在EPICS(Experiment Physics and Industrial Control System)环境下开发的,但基于EPICS软件的荧光扫描系统无法满足荧光面扫描实验的一些特定要求,包括扫描数据实时显示、变步长扫描、多个任意位置样品连续扫描等。对此,采用了Bluesky与EPICS软件相结合的方法,基于Python语法结构设计了控制和数据采集系统,集成了运动控制、光强探测和荧光信号采集功能,实现了数据表格的实时显示、荧光图谱的绘制、自适应步长扫描和峰值数据自动计算、多个任意位置样品连续扫描和二维方形螺旋扫描等荧光面扫描相关技术。该系统使用户简单操作即可完成复杂的荧光面扫描,提高了实验灵活性和实验效率。     

通用数控平台下的工业CT运动控制技术

针对目前工业CT扫描方式多、速度快,对运动位置与数据采集同步控制精度要求高的特点,提出了一种用高精度多轴数控系统来实现工业CT运动控制的技术,研究了二代、三代CT扫描运动的控制方法,实现了扫描参数的灵活设置与网络控制.通过对实际的二、三代扫描过程的仿真,旋转轴的控制精度达到0.001°,直线轴的控制精度达到0.002 ...     

大型高分辨分段γ扫描装置计算机控制系统研制

文章描述一台大型高分辨分段γ扫描装置计算机控制系统的开发研制，着重分析系统的硬件怀软件设计方法，该系统由计算机控制与手动控制两部分构成，通过软件设计和步进电机系统，对装置进行精确定位，调速，自动选择透射源，并对样品从数据获取到数据处理进行计算机全自动控制，通过手动控制和计算机手动控制功能，实现对仪器的单步调试控制。     

阵列探测器层析γ扫描自适应检测软件设计

层析伽马扫描(TGS)是一种先进的核废物桶无损检测技术,通过γ探测器对核废物桶进行扫描,可准确地实现核废物桶内放射性核素的定性、定量和定位分析。然而,在未知桶内介质情况下,传统固定探测时间的扫描方式可能导致能谱计数不足,限制了对废物桶的检测效率和准确性。针对该问题,提出一种基于特征峰净峰面积实时反馈的核废物包装体自适应扫描方法,并设计实现了阵列探测器层析γ扫描自适应检测软件系统。软件基于WPF平台和MVVM开发框架,使用西门子S7-1200可编程逻辑控制器设计自动检测流程,实现对扫描过程的自动精准控制。实验测试中,使用137 Cs放射源对桶内三种不同介质进行透射检测和图像重建,同时对软件功能进行了验证。结果表明,提出的方法可准确重建出桶内介质空间位置分布,有效提高了核废物桶的检测效率,为核废物桶快速扫描提供了新思路。     

垂直透视轿车检查系统张力控制设计

移动式垂直透视轿车检查系统是一种对轿车进行垂直透视成像的新型检查系统.文章简要介绍了控制系统的结构,并详细分析了其中的拖动控制设计.拖动控制采用自适应张力控制方案,实现钢丝绳牵引拖板平稳往复运动,保证轿车成像扫描过程平稳连续,以获取高质量的轿车图像.     

上海光源IXS实验控制与数据采集系统设计

实验控制和数据采集系统是实现非弹性X射线散射(IXS)实验的重要组成部分。根据实验原理和要求,完成了一种基于SPEC和EPICS的控制和数据采集系统。通过设计和编写SPEC宏定义,采用由SPEC读取EPICS过程变量的方法,将EPICS平台下的硬件控制整合到SPEC软件中,实现了电机控制、光子探测、单色器能量扫描和样品扫描等功能,并在上海光源BL15U1首次成功完成IXS实验。     

一种用于重离子治癌的剂量控制器设计

剂量控制器是重离子治癌主动型束流扫描系统中的重要组成单元,通过它与位置控制器配合使用实现束流辐照位置 剂量联动,能控制束流按三维空间点分布逐点扫描,每个点的辐照剂量严格控制在处方剂量。本控制器采用FPGA技术,在ACEX1K50芯片上实现了剂量的控制及SDRAM控制。本文介绍了剂量控制器的控制原理和各模块的具体实现过程,对将要进一步展开的重离子治癌工程具有广阔的使用前景。     

低剂量条件下调制传递函数法与线对法的相关性分析

通过在低剂量条件下对两种CT图像空间分辨率获得方法(调制传递函数法与线对法)的相关性分析,提供CT质量控制过程中空间分辨率评价的客观依据。研究使用GE Light Speed 16 CT对位于扫描正中线的Catphan 500体模中的CPT528及CPT486模块进行扫描。扫描条件:标准胸部扫描条件(120kV、200mA)以及低剂量扫描条件(电压:80kV、100kV、120kV、和140kV 4档;电流:10-60mA,10mA递增)。各扫描条件均使用CPT486模块测量噪声。调节窗宽窗位,观察不同扫描条件下可分辨的线对(为说明主观性对线对法的影响,随机选取部分CPT528扫描图像,由5名受试者进行读数,进行统计分析)。测量不同扫描图像中的点扩散函数(Point spread function,PSF),再对PSF进行二维傅里叶变换得到调制传递函数(Modulation transfer function,MTF),最后使用SAS8.2软件对10%MTF值与线对法目测值进行统计分析,寻找两种空间分辨率获得方法(MTF法与线对法)之间的相关性。结果表明,当MTF为10%时对应的空间分辨率与线对法目测值一致(t'=0.18、p=0.8556)。低剂量条件下部分MTF曲线受噪声影响导致MTF值增大。     

The Measured Time and Frequency Response of a Miniature Superconducting Coaxial Line

A miniature superconducting 52 ohm coaxial transmission line 278 meters long, having a lead outer conductor (0.129 cm id), a teflon dielectric, and a niobium center conductor (0.038 cm), has been measured in both the time and frequency domains. The observed system step response (10% - 90%) times were 1.5 ?s at room temperature, 375 ns at 77K, and 255 ps at 4. 2K. The system step response data for 4.2K was processed by a numerical system identification routine to determine the step response of the miniature superconducting line; the processed data gave a 220 ps risetime. Although the observed step responses at 4.2K were smooth transitions, the observed swept frequency (0.1 GHz - 12 GHz) attenuation at 4. 2K was a quasi-periodic function of frequency, which indicated that the nonuniformity of the superconducting line was significant. For example, near 5 GHz and at 4.2K, the attenuation minimum was 1.1 dB while about 0.5 MHz away the attenuation was 5 dB. By making normal conductivity measurements of the Nb conductor and incorporating the results into the two fluid model, the uniform line attenuation for 5 and 10 GHz was calculated with the classical and anomalous limits. The lowest observed attenuation values in the vicinity of 5 and 10 GHz fell between the computed classical and anomalous limit attenuation values.     

TRACE modeling and its verification using Maanshan PWR start-up tests

This study consists of two steps. The first step is the establishment of TRACE (TRAC/RELAP Advanced Computational Engine) models for important components, such as pressurizers, steam generators, feedwater control system and steam dump control system and others, in Maanshan Nuclear Power Plant using SNAP (Symbolic Nuclear Analysis Program)/TRACE. These component models were tested and compared with Maanshan startup test data to verify their accuracy. Key parameters were identified to refine the models further. The next step was the incorporation of the above component models into the Maanshan whole-plant TRACE model. TRACE transient analyses of scenarios such as load reduction and turbine trip were performed and their results were compared with the corresponding plant data from Maanshan startup tests. Analysis results indicate that the Maanshan TRACE plant model predicts not only the behaviors of important plant parameters consistently with the plant data, but also their associated numerical values with respectable accuracy.     

控制棒水压驱动步升过程流动阻力影响分析

控制棒水压驱动系统（CRHDS）是清华大学为NHR200发明的新型内置式控制棒驱动系统。组合阀是驱动系统关键的流量控制部件,其流动阻力对控制棒水压驱动机构的步进性能有重要影响。本文完成了驱动机构不同流动阻力工况步升过程性能试验,建立了驱动机构水压缸步升过程理论模型,得到了水压缸步升过程关键性能参数的动态变化曲线,理论结果与试验结果符合很好。在此基础上,利用模型分析了热态工况驱动机构水压缸变流阻步升动态过程。结果表明：随着流动阻力的增大,步升平均速度逐渐减小,步升时间、步升后压力迟滞时间和步升过程总时间均增大。研究成果为CRHDS组合阀流动阻力的设计和优化奠定基础。     

放射性同位素溶液自动分装系统的研制

为避免放射性同位素溶液近距离分装对人体造成的辐射伤害,研制了一种放射性同位素溶液远程避害自动分装系统.在该系统中采用了RS485实现了远程控制;同时采用单片机对步进电机和蠕动泵实施控制完成分装工艺操作,对设备的运行状态、工艺流程进行反馈监控.该系统具有生产数据存储、查询、报表打印、操作员管理等功能,实现了管控一体化.     

同位素药液胶囊自动分装装置的研制

研制了一种同位素药液胶囊自动分装装置。该装置以计算机为操作平台,步进电机和高精密蠕动泵为执行元件,以剂量实时控制方式实现药液的精确分装,实现了人性化设计,解决了操作人员的防辐射问题。目前该装置已投入实际应用,并取得了预期的效果。     

水力驱动控制棒静态特性理论分析

对水力驱动控制棒步进缸的静态保持特性进行了理论分析。揭示了水力步进缸的静态保持流量范围和其随温度的变化规律 ,分析了静态特性与步进缸设计参数之间关系。结果表明 :步进缸的设计参数 ,重量、对孔、迷宫、放气孔尺寸等 ,确定了其静态保持流量范围 ;水密度随温度的变化 ,决定了最大、最小静态保持流量的温度特性     

CAMAC插件自动测试系统的软件设计

介绍了CAMAC插件自动测试系统软件的设计，该系统能对5种CAMAC插件功能进行自动测试，操作方便可靠，MS-Windows人机图形界面显著，而且还能对5种之外的CAMAC插件进行手动功能测试。     

EAST离子回旋加热系统高功率射频放大器阳极电源的研制

离子回旋共振加热是EAST超导托卡马克核聚变实验中重要的辅助加热手段。高性能的高功率射频放大器阳极电源对整个加热系统的稳定运行起重要作用。本工作设计了基于脉冲阶梯调制（PSM）技术的阳极电源及其控制保护系统,通过采集电源的实验数据对电源的设计进行了验证。实验结果证明,本阳极电源的设计和参数选择均是合理正确的,电源的开通和关断以及控制保护的数据指标完全达到设计要求。     

MNSR控制系统仿真研究

通过对微型中子源反应堆（MNSR）控制系统理论分析,建立相应的Simulink模型,开展MNSR控制系统的仿真分析。为便于稳定性分析,对MNSR控制系统的数学模型进行了降阶和离散化,在降阶和离散化后的开环传递函数的基础上,利用Matlab工具的根轨迹分析工具箱,进行了稳定性分析,得到了不同采样时间下的临界增益。在反应堆稳态运行时引入正的阶跃反应性的情况下,进行了不同采样时间T_s下的PID控制器的比例系数K_p的整定,确定了两个T_s下的K_p的最佳整定值。随后,整定了不同T_s和K_p下的最佳微分系数K_d。T_s、K_p和Kd整定后,在T_s=60 ms、K_p=2 500和K_d=300的情况下,分析了负阶跃反应性输入和斜坡反应性输入时的反应堆的中子通量密度、控制棒速度以及控制棒引入的反应性的响应。仿真分析的结果表明,有关MNSR控制系统的Simulink建模准确,分析数据可靠,为MNSR控制系统的软硬件设计提供了理论基础。     

Simulation Research on Control System of MNSR

By the theoretical analysis of the Miniature Neutron Source Reactor (MNSR) control system, the corresponding Simulink model was established and the simulation analysis of the MNSR control system was carried out. To facilitate the stability analysis, the mathematical model of the MNSR control system was reduced and discretized, based on the open-loop transfer function after reduction and discretization, the stability analysis was performed using the rltool analysis toolbox of the Matlab, and the critical gain for different sampling time was obtained. The calibration of the proportional coefficientK_p for the PID controller at different sampling time Ts was carried out with the introduction of positive step reactivity in the steady-state operation of the reactor, and the optimal calibration values ofK_p at different sampling time were determined. The optimal differential coefficientK_d at differentT_s andK_p was calibrated. After calibrations ofT_s,K_p andK_d, the reactor neutron flux density, control rod velocity and response to control rod introduction reactivity at negative step reactivity input and slope reactivity input were analyzed atT_s=60 ms,K_p=2 500 andK_d=300. The results of the simulation analysis show that the Simulink modeling about the MNSR control system is accurate and the analytical data are reliable, which provides a theoretical basis for software and hardware designs of the MNSR control system.