J--TEXT电子回旋辐射成像诊断系统数控采集平台的研制

来源 :华中科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jiangyang0121
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
J-TEXT托卡马克运行时放电参数的多变性和实验提案的丰富性,对电子回旋辐射成像(ECEI)诊断系统的观测灵活性提出了更高的要求。发展参数可调的ECEI诊断系统是适应J-TEXT装置发展的必然选择。针对J-TEXT装置上ECEI诊断的参数调节需求,本文研制了由数控平台和数据采集系统构成的全功能数控采集平台,用于远程调节ECEI诊断的关键的系统参数。通过数控采集平台的研制,可以简化多通道ECEI诊断的参数调节操作步骤,提高诊断系统的工作效率。同时,还可以保护实验人员,以免其遭受托卡马克恶劣电磁环境的伤害。
  本文主要介绍了J-TEXT装置上ECEI诊断系统数控平台的设计与搭建工作。数控平台的设计分为光学控制单元和电子学控制单元两部分。光学控制单元采用电移动平台和支持通信的本振源来解决ECEI光学系统的参数调节问题:通过电移动平台对成像主光路变焦透镜组的位置进行调节,可将极向观测范围在22.8cm和41.1cm之间切换,还可将径向聚焦位置从托卡马克小截面的低场侧(LFS)移至高场侧(HFS);通过与本振源之间的通信,可远程调节本振源的输出频率以适应不同纵场条件下的观测。电子学控制单元采用组合控制方式来解决ECEI电子学系统的参数调节问题。NI-6368数据采集卡为每一道ECEI信号提供独立的中频衰减调节信号;以ArduinoUNO为核心的电源集成数控模块,给每一个电子学模块提供射频衰减、径向视场范围和视频带宽的调节信号。与此同时,本文还对数控平台的上位机界面程序设计进行了介绍。上位机界面是基于LabVIEW程序开发环境设计的,它通过与参数调节的执行单元进行通信实现人机交互。用户只需在上位机界面上输入变量,上位机界面程序将自动进行逻辑处理,输出控制命令至执行单元,实现对系统参数的调节。
  数控平台的上位机与ECEI的数据采集系统共享硬件系统,因此,本文还同时介绍了数据采集系统的设计与搭建工作。数据采集系统采用了先进的PXIExpress总线技术,每个通道的采样率最高可达2MS/s;通过采用光纤直连的方式搭建独立的数据传输内网,数据传输速率得到大幅提高。采集数据采用HDF5文件格式进行存档,支持切片化数据访问方式,大大提高了数据访问和处理的速度。
  本文所述的数控采集平台的设计与搭建工作已全部完成,所有功能均在平台测试中得到了验证。在J-TEXT装置2019年冬季实验中,数控采集平台已经成功应用于J-TEXT装置上ECEI诊断系统,并顺利地获得了二维电子温度涨落的图像。
其他文献
摘 要:本文以体面劳动的视角对大学生职业选择过程中非理性因素进行分析,最后找出大学生职业选择中的不合理性并提出建议,同时根据影响因素的分析,提出对大学生求职的建议和措施。  关键词:体面劳动;大学生;职业选择  一、研究综述  (一)研究的背景和意义。大学生“NEET” 的队伍逐渐庞大。“NEET”来源于20世纪80年代的英国,是“not in education,em  ployment tra
期刊
摘 要:库存管理是修船企业的核心,直接影响着修船的成本。零库存是在单一品种大批量生产越来越不适应多变的社会需求下产生的,追求无库存或库存最小的生产系统,是通过特定的控制手段实现库存最小化实现设计、生产和采购的统一。  关键词:修船企业;零库存;可行性;风险防范  一、零库存作用  零库存的管理有效实现了产品设计精确化、工艺物资消耗定额和物资采购需求之间的统一;零库存的管理加强了生产计划和采购计划的
期刊
摘 要:阐述了自动化仪表与过程控制这门课程的学习目标及重要性,分析了独立学院学生的学习情况。为了培养出创新型应用技术技能人才,从教学方法及教学手段这两方面进行改革。让学生融会贯通,掌握一定的工程实践能力。  关键词:过程控制;Matlab;工程实践能力  引言:自动化仪表与过程控制这门课程是电气工程及其自动化的专业课。教学目标是使学生掌握工业过程控制系统的基本构成、工作原理、一般的分析设计方法和基
期刊
摘 要:班组是煤矿单位的“细胞”,其安全管理水平反映出职工的素质及企业的综合管理水平,本文针对当前煤矿班组安全管理重要性,探讨提高班组安全管理的策略。  关键词:班组;安全管理  一、班组建设的重要性  煤炭企业的班组是企业最鲜活的组织细胞,是企业的基础,只有班组成员在现场真正树立了“安全第一”的思想,才会采取措施及时处理事故隐患,消除不安全因素,这样才能使安全和生产得到保障。事实证明,不仅产量、
期刊
J-TEXT托卡马克装置上正在进行电子回旋共振加热(Electron Cyclotron Resonance Heating,ECRH)系统升级,为了完成原有的一套100kV/60A脉冲阶梯调制(Pulse Step Modulation,PSM)高压电源与新回旋管的参数适配,主要解决高压电源存在的输出电压超调问题,本文主要对PSM电源模块进行研究与设计,提出了一种基于直流母线电压控制的新型PSM模块电路拓扑及其控制方法,可以大幅度减小模块输出电压超调,完成了750V/25A的单模块样机研制和性能测试,并
磁约束核聚变是目前最有可能实现商业可控聚变堆的方案,而场反位形(Field-Reversed Configuration, FRC)装置做为一种小型、结构简单的聚变装置具有相当大的潜力,因此开展对场反位形聚变装置的研究是非常有必要的。HFRC(HUST-FRC)装置计划将两团初始场反等离子体对碰融合后进行磁压缩来提高等离子体的参数,而在此过程中初始场反等离子体的形成至关重要,因此本论文设计研制了一个场反等离子体形成研究装置用于专门开展场反等离子体形成和优化的研究,为HFRC装置的建设奠定基础。
  
摘 要:自媒体时代,传统的书店式图书经销已然满足不了消费者的购买习惯。本文通过对自媒体的特点和自媒体营销的利弊进行分析,探讨了自媒体时代图书营销存在的优劣,提出了图书利用时下热门的自媒体平台进行营销的4P策略。  关键词:自媒体;图书;营销策略  一、自媒体及自媒体营销  (一)自媒体定义。自媒体又被人们叫做“公民媒体”或“个人媒体”,是指私人化、平民化、普泛化、自主化的传播者,以现代化、电子化的
期刊
从上世纪50年代末至今,磁约束聚变取得了巨大的进展,但也面临着许多未解决的问题,如高能量粒子(高能量离子和逃逸电子)的约束。在托卡马克装置中,高能量离子包括核聚变反应产生的α粒子和辅助加热如中性束注入(neutral beam injection, NBI)产生的快离子,它们对于等离子体的加热、动量输入非常重要,若产生损失会极大地危害装置的稳定运行和寿命。而种子逃逸电子一旦产生而没有及时排出,它们经雪崩放大后会形成逃逸电流,若它们以高能量电子束轰击装置内壁,会对装置造成严重的损伤,甚至击穿装置。另一方面,
低环电压启动是未来超导托卡马克装置及相关聚变反应堆的需求。电子漂移注入作为一种辅助击穿手段,在缩短击穿延迟和降低环电压方面有良好的应用前景。电子漂移注入于20世纪90年代由潘垣院士提出后,已经经过数次改进,其核心思想在于通过电场和磁场综合作用使电子能够横越磁力线漂移进托卡马克装置内部作为击穿的种子电子,促使击穿过程更快完成。等离子体建立后注入的电子可能引起径向电场的产生,从而改善等离子体约束。近年,为了提升注入性能,J-TEXT装置发展了基于电子枪的电子漂移注入系统,本文就是针对这一系统的控制需求,发展了
摘 要:在普通高校的学生管理工作中发现,占在校生较大比重的农村籍大学生与城市籍大学生相比,他们更具有生活艰苦、吃苦耐劳、学习刻苦等优良品质,同时又存在着自我封闭、不善交流,容易违规犯错等不良倾向。针对农村籍大学生在校期间表现的各种特征,通过对其存在的问题分析,探讨正确引导农村籍大学生健康度过大学校园生活的途径和措施。  关键词:农村籍;大学生;大学生活  一、准确把握农村籍大学生特征的必要性  2
期刊