摘要：为实现离子源设备的远程监控、束流强度可调和当设备发生异常时的快速切束控制,采用PLC、串口服务器和自制FPGA控制板卡设计了基于EPICS架构的离子源控制系统。同时,改进了原有PLC和电机系统的EPICS IOC程序。整套系统工作可靠、稳定,完全满足注入器Ⅱ系统的调试运行需求。快速切束时间小于10μs,完全切束动作在60s内完成。

摘要：锦屏深地核天体物理实验室(JUNA)为核天体物理关键反应的研究提供了极低本底环境,加之400kV强流高稳定加速器的使用,使核天体物理感兴趣能区(伽莫夫窗口)的直接测量成为可能。而同时为避免加速器产生本底破坏锦屏深地实验室的超低本底环境,需估算加速器运行本底,进而对核天体物理实验室进行整体屏蔽。以屏蔽系统的初步设计方案为基础,基于中国核数据中心推荐的综合评价核数据库CENDL-NP,采用MCNP方法对其进行了模拟计算。计算过程采取了权重窗技巧与改变几何条件相结合等方法来减小方差,以提高MCNP方法在计算深穿透问题时的准确性。计算结果表明,该实验室的屏蔽系统对加速器引起的本底进行了有效的屏蔽。

摘要：随着我国核科学与核技术的发展,高丰度同位素的产量无法满足市场需求,极大地限制了相关领域的发展。因此,迫切需要发展高产额、高效率的电磁同位素分离装置。离子源作为电磁同位素分离器中的关键部分,其性能直接影响目标同位素的分离与产额。设计了一台2.45 GHz微波驱动的离子源用于稳定同位素电磁分离器的注入,目标是在引出能量40 keV下产生20 emA Xe^(+)及5 emA Mo^(+)。为了获得高密度等离子体,设计了双线包螺线管产生放电磁场,并通过仿真软件CST微波模块计算优化了高耦合效率的磁场位型和匹配波导。为了产生强流金属离子束,设计了内置放电室坩埚熔化金属氧化物。模拟结果表明:当加热丝电流为70 A时,坩埚温度最高为917℃,可以高效地产生金属钼蒸气,进入放电室进行离化。

摘要：强流质子源及低能传输线是加速器驱动次临界系统(ADS)项目注入器的重要组成部分,为了保证其工作效率设计了一种基于实验物理及工业控制系统(EPICS)架构的远程控制系统。根据被控设备硬件接口的特点及控制需求分别采用可编程控制器(PLC)和串口服务器等作为控制部件,在主控机中使用LabVIEW编程实现了对系统内所有设备的监控,并借助于DSC模块把设备状态和参数等以过程变量的形式进行网络发布。设计的控制系统具有结构简单、工作可靠的特点,已经在系统调试中发挥了重要作用。

摘要：兰州大学设计研发的ZF-400强流中子发生器设计D-T中子产额6×10^(12)n/s,主要由ECR离子源、低能束流传输线(LEBT)、加速管、旋转靶等部分组成。LEBT负责将从离子源引出的束流进行分析聚焦并注入到加速管中。LEBT对束流的聚焦及分析的好坏程度决定了加速管中束流的损失程度、中子的产额以及靶的寿命。本工作就该强流中子发生器所需的低能传输线进行了设计。使用螺线管、分析磁铁和四极透镜组合的方案。利用TRACK软件对此方案进行模拟,得到符合要求的束流线及元件的参数。用Trace Win进行了验证模拟,验证结果符合要求。另外,通过软件模拟确定了杂质离子损失的位置,据此设计了束流管道冷却方案。通过模拟发现,这种透镜的组合方式可以让整个LEBT以较低的功率获得低损失、高纯度的打靶束流。

摘要：强流质子源与低能传输线(LEBT)是作为CIADS注入器的超导强流质子直线加速器的关键前端系统。目前LEBT采用双螺线管匹配结构设计,并安装有限制锥,但仍然不能避免少量H+2和H+3进入后端加速装置,这对直线加速器长期运行稳定性与可靠性会产生一定影响。为此,在LEBT加入分析磁铁对混合束(H+,H+2,H+3)进行分离再注入后端加速器腔体,将是一个有效的方案。本研究对经过带有30度分析磁铁的LEBT的强流质子束的束流品质进行了模拟与实验测量。结果表明,分析磁铁高阶磁场的影响使经过分析磁铁的强流质子束束流品质变差,并且该影响随着束流包络的增大而增大。这些结果为CIADS注入器的低能传输线设计提供了参考依据。

摘要：对揭示元素形成及天体起源具有重要作用的关键低能核反应由于反应截面较小,同时受宇生高能射线影响,在地面环境难以进行直接测量。在极低本底的深地环境中,利用强流离子加速器打靶,进一步提高关心核反应的发生率,就可在地球开展接近伽莫夫能区低能核反应截面直接测量。锦屏深地实验室(CJPL)具有优越的地理环境,可有效屏蔽宇生高能射线。依托CJPL的有利条件,中国原子能科学研究院正在开展核天体物理关注能区核反应直接测量的研究。作为开展实验研究的必要条件,一台低能强流加速装置也在建设当中。该加速装置可产生低能强流的质子束和氦束,最高加速电压400 kV,设计最大束流强度10 mA。本文介绍了用于锦屏深地核天体物理实验(JUNA)的强流加速装置的基本情况,包括加速装置的物理要求、布局及主要设计考虑、束流光学及地面试验进展等。

摘要：对锦屏深地核天体物理实验JUNA(Jinping Underground laboratory for Nuclear Astro-physics)离子源控制系统进行了研究,采用分布式系统模型构建。硬件采用PLC、串口服务器、伺服电机及工控机等部件实现了离子源设备的远程监测及控制。软件通过建立EPICS IOC运行时数据库,实现了对所有被控设备的集成。用户操作界面采用CSS(Control System Studio)开发,实现了操作人员对所有被控设备的透明访问。基于安全连锁规则设计了机器保护系统,实现了运行异常下的连锁保护。该控制系统应用于国内首套深地实验强流ECR离子源,运行稳定可靠,完全满足JUNA运行及物理实验的需求。

摘要：本文介绍了锦屏深地强流高压加速器自动控制系统的基本结构、控制软件和安全联锁设计,阐述了该加速器在运行过程中高压打火产生的强干扰影响控制系统和相关设备的正常运行及在调试和实验过程中遇到的问题。通过分析原因,采取各种保护措施提高控制系统的抗干扰能力,确保控制系统和设备运行的稳定性。

摘要：风储联合参与电网一次调频能够较好地利用风电和储能的优势进行调频控制,逐渐成为一种新的趋势。然而,风储在协调过程中存在储能利用不充分、风储功率不匹配的问题。针对上述问题提出一种改进风储联合一次调频控制策略。通过频率分离、设计六种工况切换规则、设置风电和储能自适应下垂系数,优化了储能电池的充放电功能,改善了电池的荷电状态,解决了工况切换过程中的功率不匹配问题,避免了由此导致的功率缺额过度补偿。最后通过仿真与风储实验平台对比了所提控制策略与现有控制策略的风能利用率和调频效果,验证了所提控制策略的有效性和优越性。