C-ADS Spoke腔低电平控制关键技术研究

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wujunming123123
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
“加速器驱动嬗变研究装置”(China Initiative Accelerator Driven System,CIADS)是国家“十二五”期间优先安排建设的一个重大科技基础设施,其主要设计指标是:强流质子加速器质子束流能量达250MeV,束流强度10mA,且实现连续波(CW)工作模式。ADS先导专项(The China Accelerator Driven sub-critical System,C-ADS)注入器I由高能所负责研制,是对CIADS进行技术储备相关的预研,其设计指标是:束流能量10MeV,束流强度10mA。目前,已成功实现了带束运行,为CIADS项目打下重要基础。本论文结合这台加速器中超导腔的低电平控制和调束工作,首次对325MHz超导高频系统进行了一定的研究与分析。  C-ADS注入器I共有14个β=0.12的Spoke腔,串联分置于两个大恒温器内,将来自于RFQ的3.2MeV质子束流加速到10MeV。根据束流动力学要求,每个超导腔内的高频加速电场的幅度和相位需要长时间稳定,控制精度要优于±0.5%和±0.5°。然而超导Spoke012腔的Q值较高,其谐振频率易受束流负载、洛伦兹力、麦克风效应等因素影响,从而引起高频加速电场的波动。本论文选取其中的一个超导腔做束流实验,研究加速场的稳定控制规律,优化低电平控制系统并提出相应的解决措施,超导腔的加速梯度峰值达到8MV/m,在调束中得到较好的效果。  研制低电平控制系统需要对高频系统有全面的认识,本论文主要围绕对高频系统的研究和对低电平系统的优化来展开。论文首先对超导腔、超导高频系统进行建模仿真,利用传递函数重点分析了系统的特性以及PI控制器参数对系统稳定性的影响。随后,在搭建的低电平控制系统实验平台上在线对超导高频系统的动态特性进行深入研究,包括:测量和分析了洛伦兹力、束流负载、麦克风效应等的影响;测量了洛伦兹传递函数和Piezo快调谐传递函数,为控制系统的设计打下基础;研究了Ponderomotive不稳定性和机电相互作用。然后,在上述研究的基础上给出几种改善系统稳定性的方法:PI控制器设计,束流前馈补偿以及阻尼抑制振荡。最后,介绍了带束与不带束两种情况下的低电平系统运行状态。  本论文较好的与C-ADS工程结合,首次成功实现Spoke012超导腔束流调试,理论与实验有较好的验证,具有一定的参考价值,为CIADS项目提供了有益的技术参考。
其他文献
三维片上网络(three Dimensional Network-on-Chip,3D NoC)通过对芯片进行竖直方向的堆叠极大的提升了系统的集成度,相比于传统的片上系统(System-on-Chip, SoC),3D NoC具有芯片
转台设备在航空航天领域发挥着重要的作用,本文所研制的单轴转台是为航天用倾角传感器提供标准位置量的设备。本文通过分析单轴转台位置控制设备的技术指标,对转台的电控部分进
特殊钢作为高端装备和国防先进武器装备必需的核心和关键材料,受到国家政策的鼓励和大力推动.发改委、科技部等部委出台的一系列政策,从国家战略层面为中国特钢材料产业发展
期刊
高性能并行计算是实现蒙特卡罗全堆芯高保真模拟的重要手段,然而计算过程中的并行效率问题以及海量内存占用问题已成为限制其发展的瓶颈。为突破这些瓶颈,本文基于超级蒙卡核模
针对目前建筑工程大体积混凝土施工出现的裂缝病害影响,本文从实践角度出发,分析了施工裂缝的形成原因,并提出了裂缝控制措施的实际运用方法.结果表明,施工控制措施运用人员
本文重点讨论电力系统故障录波数据的压缩问题。录波数据对于分析电力系统故障十分重要。但由于录波文件数据量特别大,目前在传输上很难满足应用要求。解决的办法是在数据发送
英杰电气(300820.SZ,下称“公司”)主要从事以功率控制电源、特种电源为代表的工业电源设备的研发、生产、销售,产品主要应用于光伏新能源用单晶硅、多晶硅和以半导体、光纤
期刊
《语文课程标准》提出:“语文教师要精心设计作业,要有启发性,分量要适当,不要让学生机械抄写,以利于减轻学生负担.”让每个学生在适合自己的作业中获得成功和满足的体验.
本论文首先论述离子束与聚合物相互作用的相关理论基础。在实验上采有XPS、FT-IR、光吸收谱、径迹刻蚀等手段,研究分析了团簇离子与聚碳酸酯(PC)等聚合物相互作用在不同深度层
巴西南部的一个小镇,自从上世纪60年代以来,镇上双胞胎出生率突然增加,如今小镇上80个家庭中竟然有38对双胞胎。那么,这块“风水宝地”出产双胞胎的秘密在哪里? A town in s