HIMM回旋加速器控制系统中连锁保护功能设计与实现

在HIMM医用重离子加速器（Heavy Ion Medical Machine）中,回旋加速器的连锁保护功能针对离子源、高频、真空、电源、冷却水等子系统的连锁要求,设计实现了设备+PLC+软件三层结构的连锁系统,并保证连锁功能在系统断电、线缆连接故障、数据传输异常等情况下的正常工作。连锁系统可实现硬连锁毫秒级、软连锁次秒级别的反应速度。整体功能在回旋调试过程中得到验证,保障了整个加速器的顺利供束。     

兰州重离子冷却储存环束流踢轨控制系统

 踢轨系统是一种以快速脉冲方式工作的以高压大电流驱动的特殊二极磁铁系统,用于环形加速器的束流注入和引出。简要介绍了在兰州重离子加速器冷却储存环上采用ARM+DSP+FPGA技术实现踢轨控制时序的方法,时间控制精度达ns量级。ARM主要控制信号的网络通讯,踢轨系统的时序精度控制主要由DSP结合FPGA技术完成。远程时序控制信号均通过光纤传输,同时对踢轨电源的电压给定采用信号隔离器及铁氧体以抑制脉冲干扰。经现场测试,系统可以安全稳定地实现束流踢轨的控制要求。     

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。     

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.     

基于现场可编程门阵列的束流快引出控制系统设计

 为实现兰州重离子冷却储存环主环束流的快引出，采用一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的引出控制系统。在FPGA单元设计中，采用数字倍频技术来实现对Kicker磁铁在1个高频周期内充放电时间的精度控制。经测试，该控制系统对存储环中运行束流位置的跟踪可调节时间步长为5 ns。当高频频率为1.4 MHz时，在0~360°范围内可实现约2.5°相位精度的Kicker触发。