SSRF磁测数据管理与应用软件系统的开发

介绍了上海同步辐射装置即上海光源工程(简称SSRF)磁测数据的管理与应用软件系统的研发情况。     

SSRF电子枪控制系统的设计与实现

电子枪是上海光源SSRF(Shanghai Synchrotron Radiation Facility)中的直线加速器的关键部件,上海光源的束流品质很大程度上取决于电子枪的束流指标,因此电子枪需要一个稳定的控制系统来保证其可靠运行.本文介绍了上海光源电子枪控制系统的设计与实现过程.该系统底层采用可编程控制器PLC(Programmable Logic Controller)作为设备控制器,上层监控软件使用加速器控制系统通用软件EPICS (Experimental Physical and Industrial Control System),整个控制系统基于以太网连接.PLC和以太网技术的应用,使该系统具有可靠性好、易于维护等特点.     

低电平控制系统频率调谐系统的设计与实现

44MHz高频闭环系统是金属模型腔热测实验的关键组成部分。为保证功率源输出的信号与高频腔的谐振频率两者始终同步,需在高频控制系统中加入频率调谐系统。     

上海光源调制器远控系统的设计与实现

介绍了在EPICS环境下设计和实现对上海光源直线调制器的远程控制。阐述了系统结构、工作原理、硬件结构、软件设计,描述了远控系统的功能及实现方法。该系统具有人机交互性好、操作使用简便等优点,取得了良好的监控效果。     

BSRF光束线及前端区公用设备计算机监控系统的设计与实现

北京同步辐射装置(BSRF)光束线及前端区公用设备计算机监控系统通过对公用设备运行情况的监控,实现对故障的及时发现、报警,从而为实验人员提供安全、可靠、稳定的环境。监控系统的底层通过PLC实现逻辑控制,上层使用工业控制软件FIX,并在其基础上实现系统集成。目前,该系统运行稳定。     

基于B/S的光束线站控制系统数据库设计与实现

介绍了基于B/S的光束线站控制系统数据库的设计与实现。该系统通过建立一个合理而有效的数据共享平台,存储了控制设备的静态属性和光束线运行状态的历史记录,为工程人员提供了光束线站控制系统的管理和数据检索平台。     

基于FPGA的DDS信号获取与PI反馈算法设计

介绍了上海质子治疗装置高频低电平系统中扫频配置和PI反馈控制算法。通过编写Verilog HDL代码对AD9858芯片进行配置,实现了直接数字频率合成和频率扫描的功能,设计了PI算法以保证高频腔腔压幅度和相位的高精度和高稳定性。     

HEPS快速轨道反馈系统网络拓扑结构的设计与实现

快速轨道反馈（Fast Orbital Feedback,FOFB）系统是影响高能同步辐射光源（High Energy Photon Source,HEPS）轨道稳定性的重要因素之一,在设计时应尽可能提高FOFB系统的有效反馈带宽。基于该需求,为HEPS的FOFB系统设计了两层环路集中计算式的系统网络拓扑结构,并在此基础上设计完成了FOFB系统信号传输链路的可编程阵列逻辑（Field Programmable Gate Array,FPGA）固件算法逻辑,内容包括束流位置获取、环路数据传输、FOFB算法、电源控制接口以及系统测试等多个部分。经实验室测试验证,当前结构下的FOFB系统总延迟时间约为140μs,满足HEPS装置对FOFB系统有效反馈带宽的需求。     

HLS-Ⅱ恒温冷却水控制系统的设计与实现

HLS-Ⅱ恒温冷却水控制系统用于控制冷却水的温度变化,减少外部环境对设备的影响,以提高光源运行的稳定性。该系统是基于EPICS设计的分布式控制系统,采用串口以太网转换器MOXA6450将数字指示调节器UT55A-20接入到控制局域网中,温度控制在UT55A-20中实现,IOC运行在VMWare虚拟机上。系统自2015年以来运行稳定可靠,冷却水温度控制精度达到了±0.5 ℃的设计指标,为HLS-Ⅱ的稳定供光提供了必要的技术支持。     

基于电子直线加速器的空间电子环境地面模拟用电子源设计与实现

空间电子环境地面模拟装置由1台电子直线加速器提供能量1~5 MeV范围内的电子,后续束流传输系统将电子束进行扩束处理。较大的能量范围对加速器的设计与运行条件提出了较高要求。本文主要阐述了该加速器的设计与实现过程,综合考虑了能量开关技术和束流负载效应,通过研究不同条件下的耦合度参数特性确定了加速管耦合度,分析提出了磁控管输出参数并进行了实验研究。加速器实验测试结果表明,电子束能量参数达到指标要求,为模拟装置提供了有效可靠的电子源。     

蒙特卡罗固定源计算的并行设计与实现

蒙特卡罗方法在求解粒子输运问题中已得到广泛运用,由于其收敛速度慢,需要耗费大量时间重复模拟以获得准确的结果。本文介绍了一种蒙特卡罗固定源计算的并行方法,并基于消息传递接口MPI在FDS团队自主研发的超级蒙特卡罗计算软件SuperMC2.0中实现了多核及多节点并行。以IAEA-ADS为测试例题在高性能计算集群上以32个计算内核进行测试,获得了86.81%的并行效率,同等测试条件下并行效率高于MCNP,同时保证了串行结果和并行结果的一致。测试结果表明该并行设计能够有效地解决蒙特卡罗固定源计算的耗时问题。     

上海光源数据存档引擎的设计与实现

EPICS是目前国内大型加速器装置普遍采用的分布式控制系统软件平台。Channel Archiver为EPICS自带数据存档工具集,主要用于实现对试验数据的快速存取和检索,作为其核心的Archive Engine,专门负责数据的存档工作。通过对Archive Engine进行的分析,提出其应用于上海光源的不足之处。针对这些不足,结合了最新的XML技术对存档引擎进行了修改,并对修改后的引擎进行了测试。     

箱包DR-CT检测系统中控制子系统的设计与实现

简要介绍了箱包DR-CT检测系统的原理,并详细介绍了其控制系统的功能、硬件结构和软件设计.基于现场总线和无线技术的控制系统运行稳定、可靠,其功能符合设计目标和要求.     

氡子体气溶胶多孔撞击式采样器的设计与实现

氡子体气溶胶粒径是氡子体内照射剂量转换系数关键参数,研制氡子体气溶胶粒径测量装置开展对环境氡子体气溶胶粒径分布测量是必要的。惯性冲击器是一种广泛应用的颗粒物分级采样器,本文分析了几类常见的惯性冲击器,基于空气动力学理论与相关研究基础,设计了一种切割粒径为1μm的多孔撞击式采样器。利用计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)分析软件Fluent以及离散相模型对多孔撞击式采样器结构的收集板直径、收集板与内壁距离、喷嘴距离、喷嘴与收集板距离、喷嘴高度等设计参数进行模拟与分析,得到了一组优化设计参数,并在实验室用GRIMM11-D空气动力学粒度仪进行了标定。结果表明：多孔撞击式采集器的喷嘴距离(D)、喷嘴高度(T)、喷嘴到收集板的距离(S)与喷嘴直径(W)的关系在D/W=1.5～3.5、T/W=1～5、S/W=1范围内,实验标定结果为d_p50=(1±0.07)μm,σ_g1=1.33,σ_g2=1.35与CFD数值模拟的结果基本吻合,该冲击器切割粒径满足实际应用需求。     

基于Modbus/RS232的数字电源控制器的远控设计与实现

中国散裂中子源(CSNS)的磁铁电源全面采用数字化技术。磁铁电源是由电源内部的数字电源控制器DPSCM来进行电压电流回路的调节,其主要是由CYCLONE Core+NIOS-II系统组成,它具有RS-232通信(MODBUS协议)接口。为此,远程控制系统制定了基于Modbus/RS232的DPSCM的通讯规约,并使用MOXA嵌入式串口设备DA682开发了基于Modbus/RS232的EPICS IOC和实时数据库,并与DPSCM及RCS动态电源进行了现场联调。调试结果表明,使用DA682完全能够实现对RCS磁铁电源的远程控制,系统稳定可靠易扩展,满足物理要求。     

一种适用于便携式核仪器的绿色模式DC/DC变换器研究与设计

针对便携式核仪器采用电池供电、待机时间长等特点,提出了一种绿色模式DC/DC变换器设计,采用准谐振变频功率变换控制和同步整流等先进的电源控制技术,从各个环节降低DC/DC变换器运行功耗和待机功耗,提高系统效率。实验结果表明所研究DC/DC变换器达到了绿色设计目的,有助于延长电池使用寿命。     

华南壳源型花岗岩型铀矿找矿专家系统(UGESP)的设计与实现

UGESP是用于预测评价华南壳源型花岗岩体产铀矿可能性的专家系统。本文对UGESP的结构、功能及对华南花岗岩体产铀矿可能性的预测评价应用作了论述。