多靶强流铯溅射离子源的研制

多靶强流铯溅射离子源是多种加速器中常用的离子源之一，在科学研究和工业生产领域的应用十分广泛。但是，目前商业化应用的该种离子源由欧美几个国家垄断，国内还没有厂家能够生产。为了提高加速器运行和建造中的自主化水平，研制了一种多靶强流铯溅射离子源。该离子源主要由离子源腔、换靶装置、冷却系统、控制箱等组成，根据功能需求对其关键部件进行结构设计，采用了全新的伺服电机驱动换靶方式，提供靶位微调功能和远程控制模式，并使用Opera-3D软件模拟优化结构参数和束流光路。经过测试，该离子源在中国原子能科学研究院的400 kV小型加速器质谱(AMS)装置上应用情况良好，换靶定位精准，供束稳定，束流参数达到进口离子源的参数指标，实现了预期目标。     

小型热真空试验自动流程控制技术研究

由于当前航天器部件级产品的空间环境试验需求日趋增多,对试验流程控制系统的自动化程度及其对不同试验需求的适应性要求更加严。为提高其自动化水平和灵活适应性,以小型热真空试验系统为需求背景,对其试验流程自动控制需求及适应性条件进行了分析,提出并设计了可适应不同需求及条件下的自动控制方法。该方法易于实现,通过试验系统内各类传感器参数作为基准判据对系统的设备和仪器进行流程控制和可靠性保护,采用相对智能的控制策略实现试验系统对不同试验需求的灵活适应。经过测试验证,该控制方法适应于小型热真空试验流程,具备较强的适应性,自动化程度高,能够大幅度提高小型热真空试验流程自动化水平,满足密集型航天器部件级产品空间环境试验需求。     

医用加速器装置的离子源进气系统控制

HIMM是国产自主研发的医用加速器装置,作为目前最大的医学放疗装置,整个加速器控制系统的稳定性和可靠性要比工业系统有更高的要求。离子源针阀是离子源产生束流的重要组件,气体流量的大小和混合比直接影响源体真空度、电离效率、离子源稳定性等。本文针对HIMM离子源进气系统设计了基于三菱伺服电机和菲尼克斯PLC的控制系统,从系统结构、硬件设计、软件设计、数据分析等方面进行了介绍。为保证系统稳定性,加入伺服驱动器与相关真空度的硬连锁和远程开关功能。经过实际测试,该系统运行稳定,定位精度可达0.1?,满足设计要求。     

基于LoadRunner自动化应用程序接口的舰船装备软件测试系统设计与实现

针对舰船装备软件接口交互信息量大,利用现有动态测试技术对此类软件开展测试工作时效率较低,自动化测试水平亟待提高的现状,归纳分析了舰船装备软件测试系统的主要能力需求,研究了接口协议形式化、测试用例自动生成、测试用例自动驱动、通信接口转换等关键技术,并以上述技术为基础给出了舰船装备软件测试系统的体系架构设计方案,进而实现了一种基于LoadRunner自动化应用程序接口(LoadRunner Automation API)的舰船装备软件测试系统,为舰船装备软件提供了一种可行的自动化测试手段;该测试系统主要包括测试管理模块、测试用例生成模块、测试用例驱动模块和数据收集与分析模块;采用该测试系统能够有效提高舰船装备软件的测试效率。     

低能强流离子束输运实验台控制系统的研制

介绍了一种基于Siemens S7-300 PLC的计算机控制系统,用于对北京大学重离子物理研究所低能强流离子柬实验台设备的自动控制和束流监测.该系统通过PROFIBUS-DP过程现场总线完成主站和从站的数据交换和分布控制,上位机采用Siemens WinCC软件集中监控,实现可视化过程控制、数据记录和保存、报警和自动保护、远程控制和数据通信等功能.本文着重阐述在离子束输运装置对控制系统基本要求的基础上,如何选择系统结构并确定系统方案,以及对现有设备的自动化改造、软硬件的合理配置、可视化人机操作界面的设计.     

低能强流离子束输运实验台控制系统的研制

介绍了一种基于Siemens S7-300 PLC的计算机控制系统, 用于对北京大学重离子物理研究所低能强流离子束实验台设备的自动控制和束流监测. 该系统通过PROFIBUS-DP过程现场总线完成主站和从站的数据交换和分布控制, 上位机采用Siemens WinCC软件集中监控, 实现可视化过程控制、数据记录和保存、报警和自动保护、远程控制和数据通信等功能. 本文着重阐述在离子束输运装置对控制系统基本要求的基础上, 如何选择系统结构并确定系统方案, 以及对现有设备的自动化改造、软硬件的合理配置、可视化人机操作界面的设计.     

CSNS加速器真空控制系统的设计与实现

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。     

光热偏转检测技术自动测量的研究

介绍了光热偏转技术自动测量材料热物性的原理及实验方法。根据光热偏转检测理论建立了一套自动检测系统,从自动控制、数据采集和数据处理等方面实现了光热偏转检测技术的自动化测量。设计出了步进电机自动控制和数据处理软件。利用该系统对钛酸锶钡材料的热扩散率进行了测量,发现随着掺杂量铈的增加,钛酸锶钡的热扩散率逐渐减小,当掺杂量铈增加到一定值时,其热扩散率又开始增加。     

实用化微机全自动控制XG60-1型MOCVD装置的研制

本文介绍的是自行设计与制造的高度自动化MOCVD装置。该装置设有9路流量控制管路,6路源,1路HCl气源及氯气旁路,装置气密性好,8 kg/cm²正压时,用Snoop溶液检测无泄露。配有真空机组,反应室可抽至10^-5乇。反应室为高频加热,控温精度±0.2℃,有机源冷井控温精度±0.1℃,设有压力,H₂、AsH₃、PH₃报警及自动处置系统,有断水,断电保护,全部控制量均为数字显示,温度及全部流量的设置与调整均实现微机自动控制,配有GaAs,AlGaAs单层及多层结构生长工艺的专用软件,实现完全自动化生长。该装置性能稳定,重复性好,安全可靠,对操作者及环境无危害,设有手动及自动转换开关,适合于科研和生产使用。     

用于浅层肿瘤重离子治疗的终端束流诊断控制系统

 设计了中国科学院近代物理研究所利用兰州重离子研究装置（HIRFL）进行浅层肿瘤临床治疗试验研究中所使用的束流诊断安全控制系统。该系统包括束流强度监测及保护、剂量测量、扫描波形监测及保护3个部分。系统基于PXI系统及LabVIEW软件,给出了该系统的各部分结构。从系统建立时的多次测试结果以及实际临床治疗试验研究时的长期运行结果来看,该束流诊断控制系统在控制辐照剂量以及安全保护方面能够满足当前重离子加速器浅层肿瘤临床治疗试验的基本要求,为试验研究的顺利进行提供了可靠的保证。     

2kW行波加速器加速管冷却系统的数值优化设计

 利用工程设计分析软件I DEAS，对高功率加速管的冷却系统进行了计算机辅助设计研究，并通过对不同冷却条件下加速管的温度场、冷却系统的冷却效果进行的数值模拟，实现了加速管冷却系统的优化设计。这可为高束流功率低能电子直线加速器的设计提供参考。     

CSNS LINAC低电平射频控制系统软件设计

低电平射频控制系统主要用于对加速腔的高频场和谐振频率的控制,保证加速器的稳定运行并输出高品质的束流.低电平控制系统软件提供可视化操作界面,实现数据显示和存储、自动化算法等功能,提高了低电平系统的可操作性,减少了人工作业量和故障率.软件开发具有灵活性强、开发周期短的特点,适合控制速度要求相对不高而逻辑较为复杂的功能开发....     

A small and compact AMS facility for tritium depth profiling

Depth profiling measurements of tritium in carbon samples have been performed during the past seven years at the AMS facility installed at the Rossendorf 3 MV Tandetron. The samples have been cut from the inner walls of the fusion experiments ASDEX-upgrade/Garching and JET/Culham. The tritium content of the samples from JET required a dedicated AMS facility to prevent any contamination of the versatile 3 MV Tandetron. On the basis of an air-insulated 100 kV tandem accelerator equipped with a gas stripper an AMS facility exclusively devoted to tritium depth profiling was installed, tested and used for routine measurements. After additional successful tests employing diamond-like carbon (DLC) stripper foils at this accelerator, another small and compact 100 kV tandem accelerator with SF₆ insulation and a DLC stripper has been installed at the AMS facility. Results obtained with the different tandem accelerators are presented.     

4 MV静电加速器调试中出现的问题及解决方案

 4 MV静电加速器由高压系统、离子源及束流系统、控制系统和气体系统四部分组成。调试中出现了离子源不起弧、加速管破裂、控制系统失灵和输电带输电能力降低等技术问题，分析了出现这些问题的原因，然后分别采取了相应的措施加以解决：变换工作流程，在每次关机前先把引出电压降为零，开机时等离子源起弧后再把引出电压升到预定值；对过渡法兰进行车加工，重新封装；对高压端的控制设备采取屏蔽措施，在输入、输出端使用TVS二极管，对控制软件进行抗干扰设计；对绝缘气体进行循环干燥等。调试出了流强为100 μA、能量在3 MeV以上的稳定质子流。     

兰州重离子加速器团簇内靶装置控制系统设计

介绍了兰州重离子加速器冷却储存环(HIRFL-CSR)的实验环(CSRe)团簇内靶装置控制系统的设计。 该内靶系统由多种设备构成,包括喷嘴测温与加热控制子系统、真空与阀门监测/控制子系统、分子泵监测与控制子系统、数据处理与流程软件子系统等部分。该系统在内靶实验中工作状态良好,满足了内靶实验的需求。在该控制系统的支持下,2010年1月第一轮辐射电子俘获物理实验顺利完成。 It is described in this paper the design of the control system for HIRFL CSRe internal target facility, in which there are many different kinds of units need to be monitored and controlled. The control system is composed of several subsystems which are designed to control the gas jet temperature, chamber vacuum, valves and molecular pumps. A human computer interaction interface is also realized to do the data acquisition, data processing and display. The whole system has been working stably and safely, it fully meets the requirements of physical experiments in the internal target facility. In January of 2010, the first physics experiment of the radioactive electron capture was finished successfully with the aids of this control system.     

Principles of alignment of multibeam lasers for thermonuclear purposes

The concrete object of the investigation is the alignment of the high-power 12-channel Del'fin neodymium-glass laser facility. The objects of the alignment are the optical channel of the laser installation, the system for pointing and focusing the laser radiation on the target, the system for positioning the target in the focal volume, and the system for monitoring the optical quality of the elements of the laser installation and laser beams and also the conditions of the target irradiation in the vacuum chamber. The list of requirements that must be satisfied by the alignment beams, the possible sources of alignment beams, the makeup of the apparatus, and the methods of aligning the laser facility are considered. The principles and the actual systems of automatic alignment of the optical elements are described, as are the operating models of the automatized units. The problem of simulating the working laser beams by the alignment beams and the possibility of automatizing the control of the spatial and angular characteristics of the laser radiation are discussed. The system for controlling the alignment processes by means of a laser is considered, as is also a scheme for incorporating the automatized alignment subsystem in the overall system for the automation of the Del'fln facility.Translated from Trudy Ordena Lenina Fizicheskogo Instituta im. P. N. Lebedeva, Vol. 103, pp. 52–83, 1978.     

Development of a low-energy radioactive ion beam facility for the MARA separator

A low-energy radioactive ion beam facility for the production and study of nuclei produced close to the proton drip line is under development at the Accelerator Laboratory of the University of Jyväskylä, Finland. The facility will take advantage of the mass selectivity of the recently commissioned MARA vacuum-mode mass separator. The ions selected by MARA will be stopped and thermalised in a small-volume gas cell prior to extraction and further mass separation. The gas cell design allows for resonance laser ionisation/spectroscopy both in-gas-cell and in-gas-jet. The facility will include experimental setups allowing ion counting, mass measurement and decay spectroscopy.     

基于B/S架构的“神龙一号”数据库系统的实现

"神龙一号"数据库系统采用B/S体系架构,位于服务器的动态Web应用软件采用ASP.NET技术开发,并根据Web应用程序和ASP.NET技术的特点,把Web应用程序划分为用户界面层、业务逻辑层和数据访问层3个基本的层次;加速器状态以及实验过程中产生数据采用数据库管理系统SQL Server管理;同时应用ADO.NET技术实现服务器应用软件对数据库的访问。"神龙一号"数据库系统设计了依据实验号和试验时间对机器状态、控制的参数、测试信号波形等数据的查询引擎,以B/S架构为基础开发的"神龙一号"数据库应用系统满足了实验人员对数据存储、管理、浏览、查询以及离线分析和利用数据进行二次开发的要求。     

Automation of a Mass Flow Controller for Application in Time‐Multiplex SF6+CH4 Plasma Etching of Silicon

In this work is proposed the automation of a gas injection (mass flow) system in order to generate timemultiplex SF₆/CH₄ radiofrequency plasma applied for silicon (Si) etching process. The control of the gas injection system is important in order to better control the process anisotropy, i.e., the high‐aspect‐ratio of mask pattern transfer to substrate surface. In other words, this control allows the attainment of deep Si etching process. Here, the automation of the gas injection system was realized through the interface between a computer and a data acquisition board. The automation software developed allows controlling the gas flow rate switching it on and off during whole process through the use of a square waveform routine, intermittent flow, beyond the conventional condition of a fixed value for gas flow rate, continuous flow. In order to investigate the time‐multiplex SF₆/CH₄ plasma etching of Si, the residual gas analysis was performed. The investigations were made keeping the following process parameters: flow of SF₆: 10 sccm, flow of CH₄: 6 sccm, 100 W rf power, wave period: 20 sec. It were monitored the partial pressure of SF⁺ ₅ (parent neutral specie: SF₆), CH⁺₄ (CH4) and SiF+ ₃ (SiF4) species as a function of time for different gas flow switching and duty cycle. The results showed that with the generation of plasma occurs a drastic change in behavior of partial pressures of SF⁺ ₅ and CH⁺₄ species. Moreover, it is evidenced that the interactions between the SF₆ and CH₄ fragments promotes a high production rate of HF molecule and consequently a decrease of atomic fluorine, mainly when plasma is on. Finally, the behavior of partial pressure of SiF⁺ ₃ specie for alternatively intermittent SF₆ and CH₄ flow operation shows us that both the etching processes and the deposition of a polymer passivation layer are occurring alternatively, a desirable feature for multi‐step etching process (© 2012 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)