Design and end chamfer simulation of PEFP beam line curved dipole magnets

The design, fabrication and field measurement of 11 DC curved dipole magnets for the PEFP Beam Line have been completed. In this paper, a design method for a complex end chamfer using OPERA-3D is proposed. The conventional method for estimating chamfer shape is extended and applied to a curved dipole magnet by a coordinate transformation. Using the interface with CAD software, the complex end chamfer is modeled and fully determined by 3D simulation to meet the field uniformity requirement. The magnetic field measurement results are in good agreement with the simulation. The design considerations, field simulation results, end chamfer development process and measurement results are presented in detail.     

Coherent beam combination of adaptive fiber laser array with tilt-tip and phase-locking control

We present an experimental study on tilt-tip(TT) and phase-locking(PL) control in a coherent beam combination(CBC) system of adaptive fiber laser array.The TT control is performed using the adaptive fiber-optics collimator(AFOC),and the PL control is realized by the phase modulator(PM).Cascaded and simultaneous controls of TT and PL using stochastic parallel gradient descent(SPGD) algorithm are investigated in this paper.Two-fiber-laser-,four-fiber-laser-,and six-fiber-laser-arrays are employed to study the TT and PL control.In the cascaded control system,only one high-speed CMOS camera is used to collect beam data and a computer is used as the controller.In a simultaneous control system one high-speed CMOS camera and one photonic detector(PD) are employed,and a computer and a control circuit based on field programmable gate array(FPGA) are used as the controllers.Experimental results reveal that both cascaded and simultaneous controls of TT using AFOC and PL using PM in fiber laser array are feasible and effective.Cascaded control is more effective in static control situation and simultaneous control can be applied to the dynamic control system directly.The control signals of simultaneous PL and TT disturb each other obviously and TT and PL control may compete with each other,so the control effect is limited.     

一种用硬件实现的Bayer格式图像恢复算法

针对传统的双线性Bayer彩色图像恢复算法恢复效果不理想,边界部分不明显,局部图像有团块等问题,提出了一种基于硬件实现的Bayer图像快速插值算法。采用梯度算法对Bayer格式图像绿色通道进行恢复,根据像素点所属的颜色组对蓝色通道进行恢复。实验结果表明,本文算法比双线性法有更好的峰值信噪比(PSNR)值,RGB 3个通道的PSNR值均比双线性法高5 dB以上,而且算法消耗时间比双线性法少,恢复的图像视觉效果更好。实验处理一幅512×512的全彩图像仅需要9.3 ms,完全可以满足实时性的要求,因此,本文算法在对实时性要求高的场合有很好的应用前景。     

用于诊断纳秒脉冲电流的微分环现场标定技术

分析了用于纳秒脉冲电流测量的微分环标定难点,提出微分环现场标定方法。通过脉冲形成线脉冲充电以解决微分环标定中信噪比较低、可信度较差等问题;分析了脉冲形成线充电时间、充电电压及脉冲形成开关击穿电压等回路参数对标定结果的影响。基于闪光二号加速器,对测量二极管电流的微分环进行了现场标定,前级隔离开关平均击穿电压为25 kV时,微分环标定回路电流达到1.3 kA,微分环灵敏度为9.311010,方差为0.151010。     

空气中痕量铀的现场光度法测定

作为一种天然放射性金属元素,铀及其化合物可以地气为分散系,以气溶胶形式稳定存在并随空气迁移。气相中铀可经多种途径对人体造成放射性危害,而其浓度变化与该区域核能开发与利用有关。因此,对空气中铀的快速现场检测具有现实意义。采用普通气泵对低品位铀矿石上方的空气进行采样,并以2.0 mol·L-1硝酸溶液对气体进行吸收,向溶液中添加固体试剂包,对溶液中微量铀进行显色后以手持式光度计进行现场光度分析。结果表明：对于普通低品位铀矿石样品,空气中铀含量可用本方法检出,该方法多次测定的RSD为1.72%,其结果与ICP-MS分析结果一致。将该方法用于区分铀矿石和其他矿石,具有成本低廉,操作方便,结果准确可靠等优点。     

基于DSP的新一代液晶光电图形发生器

液晶光电图形发生器选用先进的液晶显示器件,在计算机的控制下可根据实际测量的需求产生出各种所需的目标图形。针对第一代光电图形发生器数据传输速度过慢等问题,研制了新一代基于DSP的光电图形发生器,采用通用异步接收/发送通信外设的接口方式,通过高性能DSP与FPGA进行图形传输,利用专用的液晶驱动芯片完成图形显示。结果表明,该装置提高了传统光学测量中对目标更换的效率和图形传输速度,实现了从目标到探测的全光电化测量。     

虚拟MODBUS协议在电气试验车中的应用

针对当前电气试验车集控系统中电力检测设备通信协议不统一的现状,在电气试验车研发中采用了全新的虚拟现场总线Modbus协议技术,将软件组态和硬件组态理念紧密结合,克服了不同厂家不同类型设备与试验车监控主机之间的通讯协议匹配问题。通过虚拟Modbus协议服务器软件提供标准化访问接口,使电气试验车测控软件可以用统一的方式控制各个检测设备,提高了电气试验车的系统集成度和设备兼容性。该方法的成功运用,也为高压电气试验设备通讯功能的标准化起到一定推动作用。     

装备现场级综合诊断系统设计

为了更好地应对基层保障人员在高技术武器装备现场保障过程中保障效能不足的问题,基于网络为中心的架构和标准化的信息描述,提出了一种装备现场级综合诊断系统的技术方案;利用便携式自动测试设备和远程技术支持系统集成各级保障机构的测试诊断资源和装备全寿命周期的保障信息资源,并通过网络将相关的诊断资源提供给现场的保障人员,为现场的装备故障诊断提供直接的、实时的、工程化的支持,能有效提高部队对复杂武器系统的现场抢修效能。     

基于FPGA的脉冲电源及其控制系统设计

针对等离子体特定领域的应用需求,研制了一种基于上位机监控且具有手动/自动控制功能的脉冲电源。详细介绍了脉冲电源主电路、检测电路、驱动电路、数字脉宽调制(DPWM)产生模块以及脉冲变压器的设计方法。该电源采用现场可编程门阵列(FPGA)作为主控芯片,产生DPWM信号及继电器控制信号,经驱动电路放大后驱动逆变全桥及继电器。设计了过温和短路保护电路,通过DS18B20温度传感器和QBC10PS5霍尔电流传感器对电源模块的工作温度和电流进行实时采样。实际应用测试表明,该电源满足设计指标要求。