脉冲功率电源模块时序放电控制系统设计

设计了一套用于控制30个脉冲功率电源模块按时序进行放电的控制系统。该控制系统使用高速数字信号处理器作为主要控制芯片,采用高速光电转换器件及光纤作为触发信号传输系统,利用脉冲隔离变压器作为电源开关触发系统的主要隔离元件,在硬件方面实现了时序放电触发信号的高精度传输和高压隔离。同时,该控制系统使用优化的软件算法对数字信号处理器进行软件编程,实现了放电时序计算的优化控制,而且利用简易的计算机语言对上位机软件进行编写,实现对放电时序进行精确的设置,从而保证了时序放电的精确度。将该控制系统用于实际的30路脉冲功率电源放电装置的实验中,得到了良好的放电电流实验波形。根据时序触发波形及放电波形进行分析,该时序放电控制系统每路电源放电时间最小间隔可达到20 μs,电流波形反映的触发时刻与放电时序设置时刻的延时误差分布在10~15 μs,整个控制系统的性能符合设计的要求。     

HL-2A装置低杂波加热实验系统的微机控制与数据采集设计方案

为了对等离子体与波的相互作用进行研究，在HL-2A装置中将开展低混杂波电流驱动和电子回旋加热实验，拟采用微机控制。同时为了使波加热实验简便、灵活，确保装置放电时人身安全和设备安全必须实施微机控制。HL-2A装置上低杂波加热实验系统微机控制主要任务是监视整个系统的运行状态、控制整个系统放电过程的时序、保护系统的逻辑控制以及与中央控制系统的通信联络等。     

HL-2A控制系统及其放电管理

HL-2A控制系统由时序控制系统,逻辑控制系统和反馈控制系统三个部分组成。介绍了这三个部分的硬件和软件构成,并给出了主要被控对象极向场线圈的电气参数。在此基础上,讨论了HL-2A控制系统采用的放电管理软件的特点和功能,以及该控制系统的工作过程。最后给出了初始等离子体放电的实验结果。     

HL-2M 装置时序控制与数据采集系统设计

基于 FPGA 和 IEEE1588PTPv2 协议设计了 HL-2M 装置时序控制系统,用于在精准时刻为测控系统 提供触发。数据采集系统采用客户端/服务端双模式管理。在 HL-2M 装置初始等离子体放电实验中测试结果表明, 时序控制和采集系统具有纳秒级精度触发,实时性强,数据传输速度快,稳定可靠,方便部署和管理的特点,满 足 HL-2M 等离子体放电实验的应用需求。     

实验物理和工业控制系统在极向场电源控制系统中的应用

介绍了实验物理和工业控制系统（EPICS）的总体结构和特点,以及极向场电源控制系统监控网络的结构和特点,特别是EPICS设备支持在极向场电源控制系统的监控网络中的开发和应用。系统实现了实时监控极向场电源系统的现场设备和开关分合控制,实现了对极向场电源控制系统的电源控制单元的配置参数设置、控制模式的设置、时序控制等,并能及时报警、定位故障点。该系统监控的数字量及模拟量信号近2000路,且支持多用户操作,具备良好的跨平台移植性和扩展能力。经实验测试,该应用运行稳定,能满足极向场电源控制系统监控网络的需求。     

光谱法测HT-7托卡马克诊断中性束的束成分

 实验测量了诊断中性束(DNB)中H0的4种主要能量成分(全能量,半能量,1/3能量,1/18能量),运用光谱法来分析中性束的束成分所占百分数。根据多普勒效应,中性束中的氢粒子发出的Ha波长偏离本底的Ha波长,波长偏移量与氢粒子的能量相关,从而在光谱仪上得到多峰Ha谱线。通过编写程序并以此对实验的原始谱线进行了初步和精确拟合,最终准确有效地分析出中性束的束成分和束能量。实验测得DNB束流的中性氢粒子的全能量、半能量、1/3能量和1/18能量4种成分分别占15%,42%,35%,8%。     

冷~(85)Rb原子中的非共线非简并四波混频的实验研究

文章介绍了在磁光阱制备的Rb85冷原子团中通过特定时序的光场进行四波混频的实验研究,我们观察到了混频光强度的空间分布,简要讨论了三束作用光场的频率和光强对混频光产生的影响.时序调制下的四波混频实验为利用冷原子系综制备非经典关联光子对提供了基础.     

北京大学玻色-爱因斯坦凝聚的实现及研究进展

在这里我们报道北京大学玻色-爱因斯坦凝聚的实现和研究进展.观察到单个和多个组分的87 Rb玻色-爱因斯坦凝聚的形成.介绍了北京大学玻色-爱因斯坦凝聚的实验系统,包括达到10-11毫巴的双磁光阱超高真空系统,大功率半导体激光系统,激光稳频和频率控制系统, QUIC磁阱及磁阱的控制系统,蒸发冷却系统,吸收成像和CCD数据采集处理系统,LabVIEW时序控制系统.     

基于PXI总线多通道时序监测电路系统设计

本文通过对箭载发动机的时序监测方法进行研究、分析,设计出一款基于PXI总线多通道时序检测电路系统。从产品的设计原理,设计方法到试验及结果分析等方面对时序监测电路系统进行了详细的分析。时序监测电路系统已经应用在导弹和火箭发射地面测试发射控制系统中,经过多次测试和发射场真实发射试验验证,达到了预期效果。     

基于BP神经网络的智能灯光控制系统的研究

智能灯光控制系统是智能家居控制系统的重要组成部分。在分析了目前智能灯光控制系统缺陷与不足的基础上,提出了BP神经网络在智能灯光控制系统的应用,将BP算法嵌入到智能灯光控制系统的数据处理模块,提高控制系统对于数据的处理能力。系统通过引入BP神经网络的自学习能力,改善了智能灯光控制系统智能化程度低的问题。通过实验分析,该系统能够提高智能灯光控制系统的智能性,给人们提供了一个舒适的居家灯光环境。同时,BP神经网络在智能灯光控制系统的应用,对于解决智能家居控制系统解决智能化程度低的问题也有一定的促进作用。     

基于继电控制的中性束诊断电源初级调压系统

介绍用于HT-7装置上的中性束诊断电源系统的初级调压系统的结构、组成及工作原理等。该系统一方面用于控制主电路的接通与关断,另一方面用于调节自耦变压器的输出电压。实验表明,该系统操作简单,性能稳定可靠。     

DNB引出束流功率及剖面分布测量

 利用束流截止板热量计原理,测量了诊断中性束(DNB)注入托卡马克的束流功率及束流剖面分布。基于热量截止板上正交分布的13只K型热电偶探针测量出DNB引出束流,在加速极电源49 kV,6 A,100 ms的脉冲放电时,采样铜靶上的最高温升为14 ℃,从而计算出注入束流功率达到160 kW并得到束剖面分布。同时通过对热量截止板冷却循环水温升测量值在时间上的积分数值计算,也获得了注入束流总功率,为130 kW。分析了两种测量结果存在差异的原因,实验结果表明惯性束截止板热量计方法是测量粒子束流功率及剖面分布的有效手段。     

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HT-7中性束诊断电源系统的计算机控制系统由PLC、工控机、逻辑控制和定时单元等组成。对起弧、束流引出等实验进行了研究。在多种参数下,通过调节弧压、进气量等观察了其对弧流的影响。初步实验结果表明,在高压35kV、弧流80A的情况下,束电流可以达到3.6A,引出的中性束流功率可以稳定地达到50kW以上。     

兰州重离子加速器冷却存储环控制系统

为了完成建设兰州重离子加速器冷却存储环,自主研发设计了其大型分布式控制系统。控制系统从功能上分为三层:业务管理层、前端控制层以及设备控制层。业务管理层主要包含控制管理程序、中心数据库以及同步时间系统;前端控制层主要包含前端服务器、前端控制器以及各其他控制器等;设备控制层主要为微控制单元 (MCU)多功能控制器以及被控设备等。其中中央数据库存储整个加速器的所有控制数据,为变能时控制系统的控制数据切换提供数据支持。从长期运行情况来看,控制系统需要进行相应的改进,但是能基本满足现行的实验需求。     

A Spectrally Resolved Motional Stark Effect Diagnostic for the TJ‐II Stellarator

A spectrally resolved motional stark effect (MSE) diagnostic has been implemented for the TJ‐II stellarator to quantify the magnitude and pitch of components of the magnetic field created in this magnetic confinement device. The system includes a compact diagnostic neutral beam injector (DNBI) that provides a short pulse of accelerated neutral hydrogen atoms with an e^–1 beam radius of 2.1 cm to stimulate the Doppler‐displaced Balmer Hαs emissions, which are the basis for this diagnostic. Measurement of the wavelength separation of the Stark splitting of the Hα spectrum, as well as of the relative line intensities of its components, allow the local magnitude and direction of the internal magnetic field components to be measured at 10 positions across the plasma. The use of a DNBI extends such measurements to the electron cyclotron resonance (ECR) heated phases of plasmas while also overcoming the need for the complicated inversion techniques that are required when such measurements are performed with a heating neutral beam injector (NBI). Moreover, the use of the shot‐to‐shot technique with reproducible discharges further simplifies fits to the MSE spectra as nearby impurity spectral emission lines can be eliminated or significantly reduced. After outlining the principles of this technique and the diagnostic set‐up, magnetic field measurements made during ECR or NBI heating phases are reported for a range of magnetic configurations and are compared with vacuum magnetic field estimates in order to evaluate the capabilities and limitations of this diagnostic for the TJ‐II. (© 2015 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)     

MW级中性束注入弧电源系统优化

中性束注入弧电源的性能严重影响弧放电的稳定性和中性束加热的效率。HL-2A装置弧电源采用基于晶闸管相控调压和12脉波不控整流的线性电源技术;HL-2M测试束线弧电源采用基于超级电容和IGBT全控整流的开关电源技术。为了优化电源系统性能、改进弧放电稳定性,研究了采样频率对弧放电稳定性的影响。通过对两套电源控制系统进行建模,利用MATLAB仿真了不同采样频率下HL-2M弧流电源控制系统的阶跃响应性能和HL-2A的控制系统性能,分析了采样频率对系统性能的影响。利用离子源测试平台进行不同采样频率下的弧放电实验对仿真结果进行验证,实验结果与仿真结果一致。实验结果验证:采样频率对弧放电稳定性有很大影响,在频率可调范围内,增大采样频率,可以提高控制系统性能,优化弧放电稳定性;HL-2A弧放电不稳定的原因是晶闸管导通特性和滤波电路引起的。     

高能激光束自动对准和稳定系统的结构设计

介绍了一种用于两个光学平台之间光轴自动对准和稳定光束的设计方案。以可绕ｘ,ｙ,ｚ三个方向转动的导光管为单元,组成导光臂连接两个光学平台,消除两个平台之间相对运动产生的光轴对接偏差。用压电陶瓷驱动的倾斜镜作光束稳定元件,消除光束自身的漂移和平台间高频振动产生的光轴偏差。     

Method and device for the nonperturbative diagnostics of a high-current beam of low-energy neutral particles using photoionization electrons

A diagnostic method is proposed wherein the momentum distribution of electrons emanating essentially in a single plane from a photoionization zone of small geometrical dimensions is measured at two different angles relative to the beam axis. To implement the method for a high-current beam of low-energy neutral particles (tens to hundreds of kiloelectron-volts for hydrogen or deuterium atoms), a device is proposed which is capable of real-time, nonperturbative measurement of the distributions of the particles with respect to momentum, over the beam cross section, and in transverse phase space. Zh. Tekh. Fiz. 68, 133–135 (October 1998)     

HL-2M装置中性束注入加热系统研制进展

为开展磁约束堆芯燃烧等离子体物理实验,正在建造的HL-2M装置拟建造3条5 MW的中性束注入加热束线。简要概述了HL-2M装置NBI加热系统的总体规划,第1条5MW-NBI加热束线的设计,离子源调试实验,注入器核心部件的安装和测试结果。通过调试,目前单个离子源引出束流达到36 A,加速电压75 kV,离子束功率达到2.4 MW,脉冲宽度3 s。通过测试发现:注入器的4条离子束汇聚角误差小于±0.1°,残留离子偏转磁体的磁场测试值与模拟计算值偏差小于±5%,注入器静态真空值达到1.0×10-3 Pa。注入器采用大型非标低温泵,低温泵的抽速达到2.40×106 L/s。第1条5MW-NBI加热束线的试装和测试结果表明,该束线能够满足HL-2M装置NBI加热的技术要求。