發(fā)布時(shí)間：2020-12-13 05:55

　　中國先導(dǎo)加速器驅(qū)動(dòng)次臨界系統(tǒng)項(xiàng)目（CiADS）需要建成一臺強(qiáng)流超導(dǎo)質(zhì)子直線加速器。CiADS對加速器穩(wěn)定性提出了極為嚴(yán)苛的要求。高功率耦合器是加速器加速腔功率饋送關(guān)鍵部件,其對于加速器穩(wěn)定性運(yùn)行至關(guān)重要,因此需要嚴(yán)格的控制其性能。高功率耦合器常溫測試系統(tǒng)是檢驗(yàn)耦合器加工缺陷,獲取物理特性,以及離線鍛煉的重要工具。本文對先導(dǎo)專項(xiàng)ADS 25MeV超導(dǎo)質(zhì)子加速器樣機(jī)HWR010和HWR015耦合器的高功率常溫測試系統(tǒng)進(jìn)行分析,總結(jié)該測試系統(tǒng)缺陷,針對存在問題提出改進(jìn)方案。本文依據(jù)改進(jìn)方案,著重對低電平控制和測試平臺兩大核心系統(tǒng)進(jìn)行重新開發(fā)和設(shè)計(jì)。一方面,針對原系統(tǒng)鍛煉模式缺陷和連鎖保護(hù)的不足,以FPGA開發(fā)板為基礎(chǔ)開發(fā)全新低電平控制系統(tǒng)。充分利用FPGA高速信號處理能力,實(shí)現(xiàn)了1μ至CW任意脈寬的RF脈沖調(diào)制。采用FPGA+PC模式,改進(jìn)底層掃幅算法,實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的ms級三角波快掃幅和梯形波掃幅。同時(shí)開發(fā)了掃幅和非掃幅模式下自動(dòng)鍛煉程序,提高耦合器離線鍛煉效率。此外該控制系統(tǒng)還實(shí)現(xiàn)了0.4μs打火（ARC）連鎖保護(hù)（10μs以內(nèi)總連鎖）和0.2ms真空連鎖保護(hù)（3ms以內(nèi)總連鎖）。另一方面,... 

【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院近代物理研究所)甘肅省

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

ADS嬗變系統(tǒng)原理

圖 1.2 CiADS 規(guī)劃圖11 年，中國科學(xué)院近代物理研究所正式開展其承擔(dān)的 CiADS 注入器Ⅱ于 2016 年 12 月順利完成能量 10MeV，流強(qiáng) 1mA 連續(xù)束的驗(yàn)收目標(biāo)，DS 項(xiàng)目發(fā)展奠定了良好的技術(shù)基礎(chǔ)。2017 年 6 月，近代物理研究所又 ADS 超導(dǎo)質(zhì)子直線加速器 25MeV 樣機(jī)的建設(shè)目標(biāo)。該項(xiàng)目包括了四個(gè)元，分別是兩個(gè) 6 腔 HWR010 超導(dǎo)加速腔加速單元，一個(gè) 5 腔 HWR0速腔加速單元，和一個(gè) 6 腔 Spoke021 超導(dǎo)加速腔加速單元。ADSV 加速器樣機(jī)布局如圖 1.3 所示。

圖 1.2 CiADS 規(guī)劃圖011 年，中國科學(xué)院近代物理研究所正式開展其承擔(dān)的 CiADS 注入器Ⅱ于 2016 年 12 月順利完成能量 10MeV，流強(qiáng) 1mA 連續(xù)束的驗(yàn)收目標(biāo)，ADS 項(xiàng)目發(fā)展奠定了良好的技術(shù)基礎(chǔ)。2017 年 6 月，近代物理研究所又 ADS 超導(dǎo)質(zhì)子直線加速器 25MeV 樣機(jī)的建設(shè)目標(biāo)。該項(xiàng)目包括了四元，分別是兩個(gè) 6 腔 HWR010 超導(dǎo)加速腔加速單元，一個(gè) 5 腔 HWR0速腔加速單元，和一個(gè) 6 腔 Spoke021 超導(dǎo)加速腔加速單元。ADSV 加速器樣機(jī)布局如圖 1.3 所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Coupler conditioning and high power testing of ADS Spoke cavity[J]. 陳旭,孟繁博,馬強(qiáng),黃彤明,林海英,潘衛(wèi)民.  Chinese Physics C. 2014(02)
[2]未來先進(jìn)核裂變能——ADS嬗變系統(tǒng)[J]. 詹文龍,徐瑚珊.  中國科學(xué)院院刊. 2012(03)



本文編號：2914031