摘要：中国科学院高能物理研究所第二台硼中子俘获治疗(BNCT02)加速器主要由1台离子源、1条低能束流传输线、1台射频四极加速器和3条高能束流传输线组成。为了保障BNCT02加速器的安全运行,设计了基于横河PLC和实验物理及工业控制系统(EPICS)软件工具包的机器保护系统。为了增强安全性,该系统采用了冗余设计,由两套完全独立且主要输入、输出信号一致的子系统构成。测试结果表明,BNCT02加速器机器保护系统的响应时间小于1.6 ms,且具有稳定可靠性高的特点,满足BNCT02加速器运行的需要。

摘要：为设计基于Internet技术的视频监控系统,采用了PHILIPS-ARM芯片的最新内核Cotex-M3,以LPC1768处理器为核心,DP83848为以太网物理层收发器,实现了两个不同内网间穿越Symmetric型NAT网关通信;实验表明,该硬件设计为上层协议栈等软件提供了良好的支持,具有良好的稳定性和可靠性,实验效果好,满足设计要求;文中在给出了硬件设计方案的同时,着重介绍嵌入式设备接入网络的底层设计方法,并描述了软件设计过程。

摘要：中国散裂中子源加速器上有几百套电源和高频设备。每次开关机过程都要通过操作二十多个控制界面来完成这几百台设备的开关机流程,过程繁琐,耗时较多,容易出错且很难发现。为了简化开关机流程和避免人为错误发生,开发了一套一键开关机程序。该程序将分散于二十多个界面的所有硬件设备开关机操作集成到一个界面中,同时将每个硬件开关机流程抽象为单独线程,界面上一键操作,使用多线程并发完成所有设备的开关机操作。该程序实现了运行模式状态的一键存储和恢复,能够一键完成整个加速器的开关机流程,将原来耗时40 min的开关机流程压缩到约2 min完成,提升了操作效率,很好地满足了中国散裂中子源加速器运行需求。该程序具有一定的通用性,可以在其它装置推广应用。

摘要：微小角中子散射(Very Small Angle Neutron Scattering,VSANS)谱仪是结构校准的有力工具。为了保证中国散裂中子源(China Spallation Neutron Source,CSNS)VSANS谱仪的运动部件满足重复定位精度优于±2μm的要求,设计了基于实验物理及工业控制系统(Experimental Physics and Industrial Control System,EPICS)软件架构的运动控制系统方案,并搭建了相应的运动控制系统样机。该样机使用步进电机、绝对式光栅和Beckhoff嵌入式控制器,实现了对平移台位置的全闭环控制。测试结果表明:该样机的重复定位精度优于±2μm,且具有稳定可靠性高的特点,很好地满足了CSNS VSANS谱仪的需要。

摘要：为满足硼中子俘获治疗试验装置(BNCT_A)RFQ加速器腔耗420 kW、占空比50%的需求。为BNCT_A RFQ加速器设计了一款高功率耦合器。该功率耦合器包含WR2300矩型波导转3-1/8英寸同轴门钮结构、波导窗、功率耦合装置3个部件。波导窗采用同轴扼流结构型式,功率耦合装置采用磁耦合环结构。整个功率耦合器采用分段设计的原则。矩型波导转同轴结构和陶瓷窗分别通过Microwave Studio(MWS)优化仿真,得到陶瓷窗的驻波比(SWR)达到1.0009@352.2 MHz,带宽大于±58 MHz@SWR≤1.1 MHz。用多端口换算理论确定了耦合环耦合度,并用能量衰减法确定耦合环的尺寸。从热学和结构力学方面校核了该功率耦合器的功率容量,在50%占空比下,单个功率耦合器最高峰值功率可达260 kW,4路功率耦合器最高峰值功率可达1 MW。经过实际高功率测试,目前入腔功率484 kW,占空比达到10%,并具提升峰值功率及占空比的能力。

摘要：在中国散裂中子源加速器中,设计了基于Zabbix的服务器监控系统。该系统使用Grafana整合展示关键运行信息,同时支持在异常时通过企业微信公众号推送报警消息,实现了技术人员对服务器及应用程序的管理,提高了故障处理的响应速度。

摘要：中国散裂中子源(CSNS)加速器真空控制系统负责真空数据采集、设备监控和闸板阀控制与联锁,是设备运行和故障诊断以及超高真空保持的重要保障。本文介绍了加速器真空需求,基于实验物理及工业控制系统EPICS软件框架的真空控制系统设计与实现,使用横河可编程逻辑控制器PLC控制与联锁设备,摩莎MOXA工控机监测真空状态,EPICS PV数据直接进入声音报警系统和历史数据库系统,为工作人员及时发现和处理问题、进行后续数据分析和机器研究等提供了便捷途径和可靠保障。目前,该系统已完成现场安装和调试,并已正式投入运行。运行结果表明,该系统具有稳定性好、可靠性高、人机交互友好的特点,很好地满足了加速器真空控制系统运行的需要。

摘要：为满足中国散裂中子源打靶功率提升需求,加速器采用外置天线射频负氢离子源替换此前使用的潘宁表面负氢离子源,为加速器提供高品质和高稳定的束流。文章主要介绍了基于EPICS软件系统和PLC硬件平台的射频负氢离子源控制系统设计方案和具体实现。针对射频功率源的电磁干扰和高压平台打火造成设备损坏,给出了相应的解决措施。此外,为提高离子源长期运行稳定性,设计了放电室高精度注铯控制程序及打靶功率稳定程序。控制系统自投入运行以来,运行稳定可靠,为离子源的高效运行提供了有力保障。

摘要：硼中子俘获治疗(BNCT)是一种安全的二元靶向放疗技术,是脑胶质瘤、黑色素瘤的极佳治疗手段,同时对复发性脖颈癌、肝转移癌等有良好的治疗响应.基于加速器的硼中子俘获治疗(AB-BNCT)具有靶向精确、副作用低、适应性广、体积较小、费用合理、一次性解决等优点.BNCT治疗需要的中子由加速器输出的质子束打锂(或铍)靶产生,经过慢化达到治疗需要的能量.BNCT作为医疗设备,其可靠性、稳定性、易运行和维护至关重要.文章主要介绍中国科学院高能物理研究所第一台BNCT加速器D-BNCT01的设计和调试,目前,加速器的打靶束流功率已大于1 kW.同时简要介绍下一台加速器D-BNCT02的设计理念.

摘要：硼中子俘获治疗(BNCT)是一种安全的二元靶向放疗技术,是脑胶质瘤、黑色素瘤的极佳治疗手段,同时对复发性脖颈癌、肝转移癌等有良好的治疗响应.基于加速器的硼中子俘获治疗(AB-BNCT)具有靶向精确、副作用低、适应性广、体积较小、费用合理和一次性解决等优点.文章简要介绍了中国科学院高能物理研究所第二台BNCT加速器BNCT02的设计,详细说明了BNCT02 ECR离子源的设计、研制和调试.目前,在该离子源上已成功引出能量为35 keV,最大脉冲束流强度约40 mA及平均束流强度大于20 mA束流.低占空比小束流情况下,测得的束流的归一化均方根(rms)发射度小于0.2πmm·mrad.在离子源的稳定性测试中,也实现了在束流占空比80%、平均束流强度大于20 mA情况下的48 h稳定无故障运行.加速器的其他部件如射频四极加速器(RFQ)、RFQ功率耦合器、RFQ功率源、磁铁及其电源也都在研制中.