HIRFL-CSR前端总线控制器的改进设计

论述了用于兰州重离子加速器冷却存储环(HIRFL-CSR)控制系统的前端总线系统控制器的改进。改进了控制器的嵌入式操作系统和应用程序,开发了控制器和数据库交换数据的应用程序。该控制器基于BGA封装的ARM920T(ARM9)处理器和嵌入式的LINUX操作系统,可以连接标准的VGA显示器、键盘、鼠标,采用了现场可编程的FPGA器件进行背板接口设计,并具有64mA高驱动能力的总线驱动器,以及拥有灵活的接口信号定义可编程能力,是HIRFL-CSR控制系统的关键部件。

应用于HIRFL-CSR分布式真空控制系统的故障转移技术

介绍了国家"九五"重大科学工程——兰州重离子加速器冷却储存环(HIRFL-CSR)真空控制系统的运行环境,分析了基于Web多层分布式真空控制系统的应用冗余问题,给出了分布式应用环境中故障应用的转移托管解决思路。在不增加任何资源的前提下,收到了很好的应用效果。

HIRFL-CSR上治癌重离子束的生物物理特性研究

<正>重离子治癌是放射治疗领域先进、有效的技术。因而,国际上凡具备重离子加速器条件的国家均在开展重离子治癌基础研究,并努力促使肿瘤重离子临床治疗试验研究的

HIRFL-CSR肿瘤重离子治疗终端剂量校准系统线性响应特性

<正>肿瘤的重离子束治疗是目前放射治疗领域中的最先进、最有效技术之一。重离子治疗终端剂量校准系统担负对束流照射剂量的准确监测和控制任务,是成功实施重离子束

兰州重离子加速器冷却储存环全面优质建成并投入运行

兰州重离子加速器冷却储存环(HIRFL-CSR)是我国自主设计建造的第一个大规模、高能量、全离子加速的重离子冷却储存环系统,属国家"九五"重大科学工程。它利用原有的兰州重离子回旋加速器系统(HIRFL)作注入器,采取主环CSRm与实验环CSRe耦合的双环结构,可将重离子束的能量从1—100MeV/u的低中能区提高到500—1000MeV/u高能区。同时利用空心电子束冷却技术将束流品质提高一个数量级,并提供包括放射性束RIBs在内的更多种类的重离子束,用以开展范围更广、精度更高的物理实验,是一个开展多学科交叉研究的大科学平台。2000年4月HIRFL-CSR工程由原国家计委批准开工建设,总投资2.935亿元;2005年9月建成并开始试运行;2008年7月30日通过国家验收且正式投入运行。验收意见指出,HIRFL-CSR工程全面优质完成了建设任务,实现了验收指标,其中主环加速碳、氩束流的能量和流强超过了设计指标,总体性能达到了国际先进水平。

HIRFL-CSR频谱现象:中心频率突变分析研究

HIRFL-CSR调试过程中,利用频谱分析仪实时监测束流,根据其上测的数据进行相关参数调整,改善束流的品质。本文对分析仪上观测到的现象—束流的中心频率发生突变进行了研究,主要就电子束的高压不稳定性和中性化因子的突变做了理论分析,并进行了相关的模拟计算,根据模拟结果初步断定该现象的出现由电子束的中性化因子导致。

HIRFL-CSR Tune值测量系统

兰州重离子加速器冷却储存环(HIRFL-CSR)工作点(Tune)测量系统已投入调束运行。采用FFT测量法,用白噪声信号做激励源,经功率放大并通过同轴开关切换将激励信号加载到垂直或水平的对称极板上,通过位置检测器(BPM)采集束流信号。将BPM两极板感应到的束流信号分别经前置放大器放大,再通过相位相差180°的合路器将差信号送入实时频谱仪进行傅里叶分析,从而计算出Tune值。本文主要介绍HIRFL-CSR工作点测量原理、系统构成以及测量结果。

CSRe电子冷却模式下核质量测量研究

研究了CSRe电子冷却模式下使用线性质量刻度时,空间电荷效应对测量精度的影响、CSRe上测量190Ir质量的实验可行性以及估算了电子冷却模式下,使用非线性刻度法所能达到的测量精度。理论上的分析表明,CSRe在束流和二极铁磁场稳定的理想情况下,如果电子冷却对同种离子束的冷却效果能达到δp/p=10-6量级,采用非线性刻度的方法,能够对像190Ir这样的重离子达到σ(m)/m≈10-8的测量精度。

基于RTX51的HIRFL电源控制系统开发

介绍HIRFL电源控制系统的嵌入式控制系统研制情况。叙述了利用RTX51开发HIRFL电源控制系统中的实时多任务问题和解决办法。实践证明基于嵌入式实时操作系统RTX51开发的HIRFL电源控制系统可以有效地提高整个HIRFL电源控制系统的性能及开发效率。

HIRFL-CSR前端总线控制器的SD卡驱动

简要论述了用于兰州重离子加速器冷却储存环(HIRFL-CSR)控制系统的前端总线控制器。该控制器是基于ARM920T核心的AT91RM9200处理器,运行嵌入式Linux操作系统。描述了AT91RM9200处理器与Security Digital MemoryCard(SD卡)的硬件接口电路,分析了操作系统内核和Linux驱动程序结构,设计和实现了嵌入式Linux下基于AT91RM9200处理器的SD卡驱动程序。

HIRFL-CSR实验环中束流损失机制及寿命研究

分析了在储存环中回旋的离子束与残余气体分子、内靶和冷却电子束相互作用时的损失机制及相应的束流寿命,针对兰州重离子加速器冷却储存环实验环内靶模式,计算了50—500MeV/u12C6+,36Ar18+,132Xe54+和238U92+等束流在各种损失机制影响下所对应的束流寿命和总的束流寿命。结果表明:影响束流寿命的主要因素是与内靶分子(原子)之间的电荷交换及与冷却电子束之间的辐射复合;对于重离子束132Xe54+和238U92+,与冷却电子束之间的辐射复合是影响其储存寿命的主要因素。

HIRFL单丝束流剖面监测器的运动控制系统

在HIRFL的束流诊断中,研制了单丝束流剖面监测器。文章介绍了单丝束流剖面监测器运动控制部分基于PLC和步进电机驱动器的实现,对运动控制系统的硬件和软件的设计做了详细的介绍。整个系统已经通过调试,能够满足在HIRFL束流诊断中对运动控制的要求。

兰州重离子加速器冷却储存环

兰州重离子加速器冷却储存环HIRFL-CSR,是一个多用途、多功能的双冷却储存环同步加速器系统,由主环CSRm和实验环CSRe构成,并以兰州重离子级联回旋加速器HIRFL作注入器。CSR利用高频变谐波的方法,将重离子束的能量从7~25 MeV/u同步加速到200~1 000 MeV/u,同时利用重离子储存环中空心电子束冷却技术将束流品质提高1个数量级,并通过储存环的快引出及慢引出,提供多种类的重离子束以及放射性次级束(RIBs),以开展范围更广精度更高的物理实验。该装置于2007年投入运行,已取得了重要的运行结果,如实现了剥离注入与多圈注入、空心电子束对重离子束的冷却与累积、变谐波宽能区同步加速、等时性环型谱仪、RIBs的产生收集与ToF高分辨质量测量以及高能重离子束的变能慢引出等。

碳剥离膜在HIRFL-CSR的应用和电荷态分布的测量

兰州重离子加速器冷却储存环主环的离子注入方式包括剥离注入和多圈多次注入。在剥离注入中,带电离子通过碳膜后的电荷态分布对注入效率有较大影响。本工作对离子通过碳膜后的电荷态分布进行了测量,并阐述了兰州重离子加速器冷却储存环上剥离器的应用。给出了离子通过碳膜后电荷态分布的测量结果。

HIRFL-CSR实验环高频同轴谐振腔设计原理

介绍了同步加速器高频铁氧体加载腔体的设计原理和设计计算过程。详细说明了腔体加载铁氧体材料的作用和意义,并对传统的传输线理论计算结果、CST(Computer Simulation Technol-ogy)软件模拟计算结果和实际腔体测量结果进行了比较。