CODAC Core System在ITER径向软X射线相机诊断中的应用研究

来源 :中国科学技术大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lbo
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
论文以国际热核聚变实验反应堆(International Thermonuclear Experimental Reactor,ITER)的径向软X射线相机控制系统为背景。该软X射线相机主要设计用于对ITER托卡马克运行期间等离子体X射线进行测量,并给出高时空分辨率的辐射极向分布。由于ITER物理环境严苛复杂,其诊断——软X射线相机面临真空、高温及辐射等挑战,因此必须设计符合ITER仪器与控制架构(Instrument&Control,I&C)规范的监控系统为径向软X射线相机诊断的正常工作提供保障。基于此目的,本论文对ITER CODAC Core System(CCS)在软X射线相机诊断中的应用进行了全面深入的研究和详细的设计,主要包括了软X射线相机的慢速监控功能分析、状态机和运行流程设计、慢速监控原型的设计及应用、冷却实验监控设计及应用。论文首先在对ITER CCS的基本概念、规范标准、体系架构、运行环境和软件功能以及具体设计工具进行了广泛调研的基础上,完成了 ITER软X射线相机中慢速监控的需求分析和功能细化,主要包括软X射线相机分控系统的接口功能、诊断系统监控和数据处理功能、分控系统管理功能及运行规划功能,接着,论文进行了系统状态机的设计。根据细化后功能,在Enterprise Architecture中生成了每个功能相对应的信号和变量。随后,对比了市场通用的数据采集监控产品和ITER的慢速监控产品,分析了 ITER慢速监控的优势、架构及其开发流程,根据ITER慢速监控架构,分别在Red Hat Linux 6操作系统中使用ITER CCS和在Windows7操作系统中使用西门子软件环境STEP7进行交叉开发,运用EPICS相关记录进行输入输出控制器(Input Output Controller,IOC)的设计,并使用工业控制机和西门子可编程控制器S7-300及其模拟量模块和数字量模块等硬件完成了具有报警、监控、存储及检索功能的慢速监控的原型设计。根据以上研究结果,将所设计的慢速监控原型成功应用到ITER软X射线相机的状态数据采集系统监控和冷却系统监控中,详细设计了对中间放大器、机柜和冷却实验系统的监控。此外,根据所设计的慢速监控系统与信号放大器的通讯协议,实现了放大器的板卡选择、增益、通道以及自检的配置和状态监测以及实现了对机柜故障、前后门、风扇和温度的监控。然后,实现了慢速监控系统在径向软X射线相机冷却实验中的应用。在ITER烘烤工作期间,软X射线内部相机探测器所处环境温度将达到250℃,高于其正常工作上限温度75℃。因此,探测器必须进行冷却。为了满足内部相机探测器的冷却需求,论文计算了径向软X射线相机诊断的内部相机探测器在ITER实际环境当中需要的冷却功率。根据分析结果并参考ITER所提供冷却媒介的物理参数,设计了冷却测试平台及监控系统,完成了器件选型、操作规范以及冷却测试计划,并基于以上设计,搭建了冷却测试平台进行测试,依据慢速监控原型设计建立了冷却实验的监控系统。实验结果显示,冷却测试系统运行稳定,可以在环境温度250℃的情况下将探测器温度控制在其上限温度75℃以下,可以满足冷却需求,这些成果为径向软X射线相机诊断的冷却系统的最终设计提供了可靠的解决方案。此外,所进行的热电偶信号远距离传输测试结果表明,在11℃至232.1℃的温度区间内,K型热电偶信号在经过100米长度的专用延长导线传输后误差在0.9℃范围以内,影响较小。最后,结合对ITER CCS的深入研究,实现了软X射线相机中的中间放大器、冷却测试和机柜监控功能的集成。
其他文献
目的探讨术前化疗对宫颈癌的疗效。方法32例Ⅰb~Ⅱa局部巨块型及部分Ⅱb宫颈癌患者,术前采用铂类为主的联合化疗1~2个疗程,化疗后行广泛性子宫切除加盆腔淋巴结清扫术,观察近期疗
目的观察成纤维细胞生长因子受体2(FGFR2),在中毒性耳聋小鼠(C57)耳蜗中的定位和表达度其FGFR2表达,降低成年小鼠的听功能情况。方法原位杂交检测FGFR2的表达,听性脑干请发电位检测
退行性椎间盘疾病、椎间节段性不稳等是常见的脊柱外科疾病,严重影响患者的生活和工作,常常需手术治疗。椎间融合手术已被公认对于这类疾病有较好疗效。既往的椎间植骨融合常采
目的探讨关节镜下应用同种异体髌腱(骨-腱-骨组织,B-PT-B)重建膝关节前交叉韧带(anteriorcruciateligament,ACL)的方法及临床疗效。方法2003年2月~2006年5月对87例前交叉韧带损伤的
目的:探讨腰椎软骨终板破裂症的病因、临床、影像学特点及治疗方法。方法:对2003年1月~2008年12月收治的45例腰椎软骨终板破裂症患者的临床资料进行回顾性分析。结果:45例患者
[摘 要:所谓的舞蹈创编其实就是对舞蹈进行创新重新编排,舞蹈具有一定的审美价值,遵循一定的运动规律,幼儿舞蹈创编要结合幼儿自身的心理和身体特征,从幼儿的兴趣抓起。幼儿舞蹈创编首先需要较高水平的幼儿教师,舞蹈课程是学前教育的专业的主要学科,任何一位优秀的幼儿教师都具备扎实的舞蹈基础,提高舞蹈创编能力首先要清楚的知道什么是幼儿舞蹈创编能力,要明确创编的原则。本文主要对学前教育专业幼儿舞蹈创编在的问题进
喉癌是耳鼻喉科常见的恶性肿瘤,近年来发病率有明显的增加趋势,严重威胁着人们的身心健康,目前仍以手术治疗为首选。近年来,尽管各种喉部分切除术广泛开展,然而全喉切除术仍是治疗
目的 探讨113例人前列腺癌AR与凋亡相关因子表达的相关性。方法 应用免疫组化标记AR及细胞凋亡相关因子bcl-2、Bax及Tunel标记等,结合光镜、电镜观察及图像分析等方法,研究不同
气泡微细化沸腾(MEB,Microbubble Emission Boiling)是一种具有超高强度换热性能的特殊沸腾现象,在高速电子芯片、大功率半导体芯片以及反应堆等诸多装置和设备的冷却方面都
回 回 产卜爹仇贱回——回 日E回。”。回祖 一回“。回干 肉果幻中 N_。NH lP7-ewwe--一”$ MN。W;- __._——————》 砧叫]们羽 制作:陈恬’#陈川个美食 Back to yield