新型低beta超导腔调谐算法分析与测试

为了使腔体在复杂电磁环境下处于谐振状态,保持超导腔加速电压的幅度相位稳定,研发了一种应用于自激锁相模式的腔体新型调谐算法。利用正交电压Q值控制调谐器调谐,从而消除了输入和输出间的相位误差,给出了理论推导过程与该算法的可靠性分析。该算法已应用于中国科学院近代物理研究所ADS项目超导加速器中,简化了传统控制模式中的信号采样数量,提高了系统控制精度与抗干扰能力,使腔体克服了在调谐过程中由于功率上冲引起的氦压波动。保证了超导腔在工作状态下,频率稳定在162.5 MHz,频率误差小于17 Hz。For the purposes of keeping the resonant cavity steady in a complex electromagnetic environment and maintaining stable amplitude and phase, a new tuning algorithm for superconducting RF cavity operated in self-excited phase-locked mode has been developed. The quadrature voltage was employed to control the tuner under the phase-locked condition, so as to eliminate phase measurement between the input and the output. This paper demonstrates the principle of this "Minimum Q" tuning algorithm and presents an analysis of the stability of the system. The algorithm is applied to the superconducting accelerator of the Institute of Modern Physics' ADS project. The "Minimum Q" tuning algorithmnot only simplifies the number of signal sampling but also improves the control accuracy and anti-interference ability of the system, while enables the cavity to overcome the helium pressure fluctuation which caused by power overshoot. It ensures that the frequency of the superconducting cavity is stable at 162.5 MHz, and the frequency error is less than 17 Hz.     

增益和相位一致性对功率合成效率的影响

发射机在功率合成的时候，由于各固态功率源模块间存在着增益和相位的差异，会导致功率合成效率的下降。针对这一问题，本文通过建立增益和相位的一致性对功率合成效率影响的模型，并结合MATLAB软件进行计算模拟，得到不同增益和相位分布下的最低合成效率分布，为发射机功率合成系统设计提供了具体的相位和增益指标，并为发射机的评估和验收提供了有力的理论依据。     

基于回归分析模型与随机过程模型的硅橡胶泡沫应力松弛预测对比

本文针对硅橡胶泡沫的应力松弛实验数据,基于二阶Prony级数,采用非线性回归分析方法(曲线拟合法)、基于Wiener过程的贝叶斯方法、基于Gamma过程的贝叶斯方法进行参数估计从而分别建立预测模型,通过对比三种建模方法的预测值与实验值的偏差,比较了三种建模方法的效果。结果发现,采用曲线拟合的方法进行参数估计,其预测偏差要大于基于Wiener、Gamma随机过程的贝叶斯方法,表明由于考虑了性能退化过程存在的不可避免的随机性,随机过程模型可以更好地预测硅橡胶泡沫的应力松弛趋势,同时由于应力松弛过程是单调增加的,基于非负的Gamma过程的随机过程模型的预测偏差要小于基于Wiener过程的模型。本文工作可为基于高分子材料性能退化数据的退化预测模型的建模提供一种较好的参数估计方法,有助于提高预测结果的准确性。