10MeV辐照电子直线加速器控制系统的研制

10MeV辐照电子直线加速器控制系统的研制

王修龙, 吴青峰, 屠锐, 孙玉振, 粟国萍[1]2004年在《10 MeV大功率辐照电子直线加速器微波系统的研制》文中进行了进一步梳理微波系统是10MeV加速器的重要部件之一,速调管产生频率2856MHz、脉冲功率5MW的射频信号,经传输波导通过耦合器馈入加速管,在加速管内形成行波加速场,加速电子束到设计能量。为了保证加速管工作在行波状态,剩余的微波功率用水负载加以吸收。该系统采用速调

刘保杰, 张立锋, 朱志斌, 余国龙[2]2016年在《10MeV/50kW电子直线加速器控制系统方案设计》文中研究指明10 MeV/50 kW电子直线加速器是中国原子能科学研究院正研制的高能大功率辐照加工用电子直线加速器,其包括电子枪、脊型谐振加速腔、功率源、水冷设备、真空设备等。各设备分散于设备间、屏蔽厅等不同位置。加速器控制系统实现对上述分散设备的保护、运行状态的监测与控制。本工作对10 MeV/50 kW电子直线加速器控制系统进行了方案设计,其控制系统正在开发中。为方便加速器调试,10 MeV/50 kW电子直线加

刘华昌[3]2006年在《S波段加速结构与粒子动力学设计研究》文中进行了进一步梳理电子辐照加速器,作为辐射加工主要技术设备,具有广泛的市场前景。美国、日本相继研制出10MeV,15-20kW的工业辐照直线加速器。由于其具有穿透力强、效率高、杀虫灭菌彻底、工艺过程简单、操作方便、低能耗、高效益、高度机械化、自动化、无污染公害、无残留等特点,目前高能大功率电子直线加速器已成为国内外大力推进发展的射线辐照装置。本文针对目前高功率辐照加速器所存在的运行稳定性问题,就如何进一步减小束流损失的问题进行了系统的分析和理论研究,并结合程序模拟,完成10MeV,20kW电子辐照加速器的加速管设计和束流动力学设计,并完成了对输入输出耦合器的计算。提出了一个高俘获效率,高加速效率的加速管设计方案,成功解决了制约高能大功率电子直线加速器的关键技术问题。论文首先对电子直线加速器的发展进行了介绍,并着重介绍了电子辐照加速器的发展情况和现状。提出高功率的电子辐照加速器加速管设计的关键问题是降低束流损失。第二章给出了10MeV,20kW辐照加速器的束流动力学设计,以降低束流损失和提高加速效率为目标,通过对不同聚束方案的比较和优化,以计算机为辅助工具,提出了最优设计方案。第叁章射频结构的设计,通过一系列的结构优化,并考虑到实际加工的问题,对盘片进行了调整和修改,最终给出加速管所有单元的尺寸参数。第四章输入输出耦合器的计算,结合实验中采用的叁频率法和叁维计算机模拟程序HFSS,通过大量的计算确定输入输出耦合器尺寸和耦合孔大小。

吴青峰, 朱志斌, 王修龙, 刘保杰, 张立锋[4]2015年在《10 MeV/20 kW辐照用电子直线加速器微波系统研制》文中认为本文介绍了10 MeV/20 kW辐照用电子直线加速器微波系统的研制,包括系统的设计、调试及运行情况。该系统采用固态信号源作为激励,大功率速调管作为末级功率放大器,输出脉冲功率5 MW,平均功率45 kW的微波信号,并具备计算机监测与控制功能,以满足加速器总体设计要求。为了提高系统的绝缘强度,便于系统维护考虑,速调管和加速管出口波导传输元件工作在充气状态。系统分别对加速管输入、输出与反射信号进行采样,以监测速调管及加速管的运行状态,并为整机调试及监测辐照加速器运行状态提供参考。为确保微波系统的安全与稳定运行,采用计算机控制装置对系统的主要参数包括速调管灯丝电流、高压、真空、速调管聚焦线包电流、波导传输元件工作气压、相关元件冷却水流量等进行监测与安全连锁保护,并通过以太网与加速器中央主控计算机进行数据交换。

曾自强, 张立锋, 吕卫星, 高振江, 张艳[5]2005年在《10MeV辐照电子直线加速器控制系统》文中研究说明本工作为1台10 MeV辐照用电子直线加速器研制控制系统。该控制系统采用分布式网络控制,由多个子系统构成。硬件采用SIEMENS PLC芯片和监控计算机,PLC间采用PROFIBUS、MPI等高速总线进行连接,与监控计算机采用以太网连接,使用TCP/IP协议,能在互联网上远程监视和维护,进行网络控制。软件采用STEP 7和C语言等编写,对各子系统及子系统间连接均采用独立的数据块和功能函数块。部分硬件功能由软件来实现,使得整个系统更易于测试、制造和维护升级。

尹蒙, 韩广文[6]2005年在《10 MeV辐照电子直线加速器真空系统改造》文中研究说明为达到更好的真空度,保证实验效果更佳,2005年12月对10MeV辐照电子直线加速器的真空系统进行改造。改造后,系统仍使用5台钛泵保证整个加速器对真空度的要求,使加速器正常、稳定地工作。5台钛泵位置保持不变,波导使用原钛泵,电子枪阴极处钛泵由3L/s变为

段宗锦[7]2014年在《低能电子辐照型加速器的屏蔽优化设计及其剂量场分布的研究》文中认为随着科技的不断进步,辐照行业也像一颗冉冉升起的新星,不断发展壮大,涉及的领域也越来越广泛。从开始的Co-60伽马辐照到现在的大型电子辐照加速器的成功运行,从辐照育种、杀菌消毒到现在的材料改性、电缆辐照等,辐射已经不再是核能、医学摄影等的敏感词汇。辐射防护是辐照领域一直关注的重要的安全要求。对于Co-60伽马辐照来说,源项比较明确,防护也很成熟,而辐照型电子直线加速器的辐射源项不确定,从而防护起来也会遇到各种不同的问题。加速器的辐射屏蔽优化一直是需要解决的问题,尽量完美地符合“辐射防护叁原则”,设计出既经济又有效的屏蔽方法是非常有意义的。本文叙述了对一台10MeV的辐照型电子直线加速器迷道出口处的剂量率所进行的经验公式计算和蒙特卡罗(Monte Carlo, Fluka)模拟,结合伽马探测器和微型数据采集器Mini-DDL (Mini Digital Data Logging)的连续实时测量结果进行了对比分析。分析结果显示,只要在迷道门处增加一个拐弯,就增加一次反散射,出口处的剂量率会下降一个量级以上,使其不仅低于剂量限值而且合理地达到尽可能低。这个结果是在基本没有增加额外成本的基础上实现的,符合辐射防护ALARA(as low as reasonably achievable)原则,为以后加速器的屏蔽设计提供了很好的参考。本文还对有关文献提出的靶物质的Z值不同,辐射的发射率也不同的观点进行了研究,利用蒙卡方法MCNP程序对不同的Z值得靶物质进行了电子打靶模拟,并在照射不同货物时进行实时监测,结果发现随着Z值得升高,发射率升高,符合相关经验公式的计算结果。本文给出了一些常见物质相对高Z物质的参考修正因子,并且都是偏保守的。对于加速器辐照室中中子的生成和迷道内中子剂量场的分布问题,本文略有涉及,但是数据缺乏可靠性,虽然不能给出参考,但是为以后的实验研究指明了方向。希望本文中通过对辐射屏蔽的一些计算和测量给出的建议能够在以后的类似加速器的设计和辐射防护的优化有所帮助,也期望本文未能明确的问题能够被解决,在为相关工作提供参考的同时也为加速器事业的发展贡献绵薄之力。

佚名[8]2013年在《我国研制出L波段10MeV工业辐照电子加速器》文中研究表明我国科研人员历时5年多,研制出国内首台L波段10MeV/40kW工业辐照电子加速器。这项由无锡爱邦辐射技术有限公司、中国科学院高能物理研究所联合承担的重大科研成果,顺利通过专家鉴定。据了解,大功率工业辐照电子直线加速器是一类适用于综合辐照加工的当代最先进的高技术设备。用电子加速器产生的高能电子束照射可使一些物质产生物理、化学和生物学效应,并能有效地杀灭病菌、病毒和害虫,可广泛应用于工业生产中的材料改性、新材料制作、环境保护、加工生产、医疗卫生用品灭菌消毒和食品灭

佚名[9]2009年在《国内首台10MeV 22kW工业辐照直线加速器通过测试》文中研究指明由中国科学院高能物理研究所自行设计研制的S波段10MeV 20kW工业辐照行波电子直线加速器于近期通过了中国计量科学研究院测试,加速器束流能量为10.3MeV,平均功率为22.1kW。加速器能量与束流功率测试

徐文俊[10]2012年在《基于PLC的电子枪控制系统研制》文中提出本论文针对南京大学加速器研究所研制的工业辐照用电子直线加速器电子枪控制系统的研制,对其系统组成和工作原理做了简要的叙述,并设计了一种基于PLC的控制系统。该电子枪控制系统包括信号收集、自动开机、电子枪预热、电子枪保护和警报等功能。该电子枪控制系统的安全稳定运行对整个加速器系统的束流稳定性起着重要作用,可以提高电子束流品质和延长电子枪的使用寿命。控制系统硬件部分以台达PLC为核心,并由束流监测系统、配套模拟电路所组成。台达DVP系列可程式控制器以高速稳健、高可靠度之特色应用于各种工业自动化机械上,提供快速执行逻辑运算、丰富指令集、多元扩充功能及高性价比等特色,并且支援多种通讯规范,有效透过工业网路将人机介面联结。本论文的主要工作是设计了一种基于台达可编程控制器的电子枪控制系统。对其硬件电路组成及软件设计都进行了详细的论述。硬件电路的设计简单、实用,可靠性极高;软件系统操作简单、使用方便。

参考文献:

[1]. 10 MeV大功率辐照电子直线加速器微波系统的研制[J]. 王修龙, 吴青峰, 屠锐, 孙玉振, 粟国萍. 中国原子能科学研究院年报. 2004

[2]. 10MeV/50kW电子直线加速器控制系统方案设计[J]. 刘保杰, 张立锋, 朱志斌, 余国龙. 中国原子能科学研究院年报. 2016

[3]. S波段加速结构与粒子动力学设计研究[D]. 刘华昌. 中国原子能科学研究院. 2006

[4]. 10 MeV/20 kW辐照用电子直线加速器微波系统研制[C]. 吴青峰, 朱志斌, 王修龙, 刘保杰, 张立锋. 中国核科学技术进展报告(第四卷)——中国核学会2015年学术年会论文集第7册(计算物理分卷、核物理分卷、粒子加速器分卷、核聚变与等离子体物理分卷、脉冲功率技术及其应用分卷、辐射物理分卷). 2015

[5]. 10MeV辐照电子直线加速器控制系统[J]. 曾自强, 张立锋, 吕卫星, 高振江, 张艳. 原子能科学技术. 2005

[6]. 10 MeV辐照电子直线加速器真空系统改造[J]. 尹蒙, 韩广文. 中国原子能科学研究院年报. 2005

[7]. 低能电子辐照型加速器的屏蔽优化设计及其剂量场分布的研究[D]. 段宗锦. 中国科学技术大学. 2014

[8]. 我国研制出L波段10MeV工业辐照电子加速器[J]. 佚名. 现代科学仪器. 2013

[9]. 国内首台10MeV 22kW工业辐照直线加速器通过测试[J]. 佚名. 光机电信息. 2009

[10]. 基于PLC的电子枪控制系统研制[D]. 徐文俊. 南京大学. 2012

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