超图划分与SFC的比较研究和数值软件可视化界面

本文重点对超图划分和空间填充曲线两类算法进行比较研究。在大规模科学计算的中，并行计算效率提升的一个关键在于将数据进行剖分，分配到相应处理器中，以及对处理器中的数据进行动态调整，数据剖分和数据调整是实现处理器节点之间负载均衡的关键。针对数据剖分和数据调整问题，目前主要通过两类手段解决，分别称为拓扑手段和几何手段。而超图划分和空间填充曲线作为这两类手段的代表，在数据剖分和数据调整过程中得到了广泛的应用。 解决超图划分问题的经典算法中，应用最为广泛是启发式算法，如FM算法等。本文以FM算法为例，给出了较为详细的分析。随着问题规模的不断扩大，这些传统的算法消耗的时间急剧增加，研究者们因此又提出了对超图进行多级划分的算法框架。本文将对这一算法框架的各阶段细节进行分析。 空间填充曲线可以对离散的多维空间进行线性遍历，将多维的问题转化为一维的问题。利用这种特性，在数据剖分过程中可以将数据进行排序，根据这一顺序对数据进行剖分。本文对空间填充曲线的生成和应用，以及几类常用的空间填充曲线的顺序编码生成算法进行分析。 超图划分和空间填充曲线在数据剖分应用中各有优缺点。超图划分对节点间通信量等优化目标可以进行更为准确的计算，可以得到对更为有效的减少节点间通信量的数据剖分，但是超图划分这一过程本身所需要的时间较多；而空间填充曲线可以在很短的时间内对数据进行剖分，但是无法对优化目标进行准确计算。我们对两者在数据剖分中的应用，以及应用不同的划分模型对整体计算的影响进行了分析比较，并进行了实验对观点进行了验证。 在文章的最后，结合实际项目对数值软件可视化界面的设计进行了阐述。

ATMEGA128在SFC电源测控系统中的应用

本文论述了单片机ATMEGA128在重离子加速器注入器(SFC)数字电源测控系统中的应用。Atmega128在本系统中不仅发挥了高速的数据处理功能,而且还结合网关与以太网进行网络通信,实现了系统远程控制,使系统更加的方便、灵活、稳定。

SFC引出静电偏转板高压放电的研究

根据SFC引出静电偏转板的特殊工作环境和运行中发生的现象,对其高压放电机理进行了深入的研究和大量的电磁场计算。计算结果表明,在电场和磁场的共同作用下,盖板损伤的发生部位与实际运行中的打火痕迹完全符合。最后阐述了SFC引出偏转板的高压放电过程,并对其改进措施进行了研究。

SFC和SSC的束流匹配

描述了兰州重离子加速器中两台等时性回旋加速器的匹配现状,提出了几种可达到100%匹配效率的方法并进行了比较,得到了最佳方案.并叙述了该方案其他的优越性.

SFC的新的轴向注入束流线

为了满足HIRFL-CSR对注入器SFC的束流强度和品种的越来越高的要求,兰州重离子加速器国家实验室在研制超导ECR离子源的同时,设计了一个新的SFC的轴向注入束流线．这个系统可以分别使用现有的常规ECR离子源和新建造的超导ECR离子源,期望把从C到U的各种离子的能量和束流强度提高到一个新的水平．这个系统由二极磁铁,四极透镜,GLASSER透镜,螺线管,螺旋形静电偏转器和两台丝网型线性聚柬器组成．在总结现有系统运行经验的基础上,无论在横向还是纵向,其性能结构都做了必要的改进．文章给出了新系统的设计思想,系统的布局结构和束流光学计算结果,并对进一步提高聚束效率和聚束器的改进设计作了简要的描述．目前,系统正在安装中．

SFC-CSRm的束流匹配与制备

为了把HIRFL的注入器SFC的引出束流匹配到HIRFL-CSR的主环CSRm,提出对SFC引出束流进行制备,以减小其纵向能散和横向发射度．给出了这种束流制备方法的原理及理论计算结果．

SFC新引出系统的物理设计研究

兰州重离子加速器(HIRFL)是一个回旋加速器组合系统．它的注入器是K=69的扇聚焦回旋加速器．在十多年运行过程中,曾做过两次较大的改进,使加速的束流种类及流强都有了显著的改善．但由于SFC的引出效率比较低,只有30％左右,一方面损失了大量束流,另一方面许多束流损失在引出静电偏转板上,造成了大量出气,破坏了真空,难以维持长期大束流运行．文章重新对SFC引出系统进行了物理设计研究,在真实磁场的基础上做了大量计算工作,得到了一个新的引出系统方案．

ECR-SFC轴向注入系统聚束器效率的研究

为了减少目前SFC轴向注入系统中聚束器杂散电场对束流轴向注入效率的影响,提高新系统中SFC的束流俘获效率,参考原始设计,对目前聚束器的电极结构进行了设计改进．两种情况下的聚束器杂散场对注入效率影响的计算表明,改进后0802的聚束效率较目前有较大提高．同时计算了束流空间电荷效应对聚束效率的影响,据此对新SFC轴向注入系统中聚束器的位置进行了重新调整．

SFC的改进

根据兰州重离子加速器的注入器SFC运行20年来所发现的问题,近几年进行了一次大的改造,使其真空度、磁场分布以及高频系统的状态都得到了明显的改善。半年多的调束和运行实践表明这次改造是十分成功的。

扇聚焦回旋加速器(SFC)真空室改造

介绍了兰州重离子加速器的注入器SFC真空室的基本情况,为满足新建的放射性束流线RIBLL和冷却储存环CSR对HIRFL加速重离子的需要,对SFC真空室进行了改造。新真空室采用二次真空技术,在加速器中心平面真空度达到了8×10-6Pa。

SFC新谐波电源的研制

简要描述了扇聚焦回旋加速器 (SFC)中使用谐波场的意义和对谐波电源的要求 .根据长期运行的经验 ,对原有谐波电源的缺点和不方便处进行了分析 .在此基础上 ,提出了使用稳流电源和控制系统相结合的方法提供所要求的谐波电流 .描述了新电源的优点 ,在运行过程中也充分显示了它的优越性 .

SFC轴向注入系统和中心区的研究和设计

介绍了在ＨＩＲＦＬ注入器ＳＦＣ上进行的中心区、聚束器系统和轴向注入 束运线的设计、加工和调试结果．中心区的设计采用了两种注入半径及相应的 两套螺旋式静电偏转镜，解决了高频电压在某些工作区域偏低及三次谐波加速 时轴向注入线上空间电荷效应较为严重的问题．新的锯齿波聚束器系统不仅可 以提高聚束效率，而且还提出了采用半频聚束模式以提高ＳＦＣ与主加速器ＳＳＣ 的纵向匹配效率．新设计的轴向注入束运线配备了两台在线 ＥＣＲ离子源，提高 了电荷态分辨能力和注入相空间匹配能力，在提高注入效率的同时还改善了离 子源及束运线的工作环境和调束手段．

SFC轴向注入线上的线性聚束器

SFC轴向注入线采用了一个双间隙漂移管式聚束器和一个单间隙栅网型聚束器，分别采用三角波和锯齿波的聚束波形。采用充放电式的高频电压发生器可以得到要求的聚束电压。这两台聚束器采用半频聚束模式，可以将两台回旋加速器的理论纵向匹配效率在所有工作模式下都提高到100％．

SFC和SSC径向探针的圈图测量软件设计

在 WINDOWS环境下 ,采用面向对象程序设计方法 ,建立了 HIRFL两台回旋加速器 SFC和 SSC的圈图测量软件及相应的探针控制系统 ,实现了数据采集、探针移动、圈图显示、图形打印、数据保存等多项功能 ,使设备工作更稳定可靠 ,大大提高了加速器运行和调束工作效率。