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S波段6 MeV边耦合电子直线加速器的设计研究(英文)
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作者 裴士伦 赵世琦 +3 位作者 李小平 周祖圣 赵建兵 池云龙 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期104-110,共7页
近年来,对紧凑、稳定及可靠型电子直线加速器的需求越来越多,其能量主要分布在几百keV到十几个MeV的范围内,其中需求最多的则是能量在MeV量级的微波电子直线加速器。在这种形势下,中国科学院高能物理研究所正在研制一台S波段6 MeV的边... 近年来,对紧凑、稳定及可靠型电子直线加速器的需求越来越多,其能量主要分布在几百keV到十几个MeV的范围内,其中需求最多的则是能量在MeV量级的微波电子直线加速器。在这种形势下,中国科学院高能物理研究所正在研制一台S波段6 MeV的边耦合电子直线加速器,本文对基于该加速器的模拟计算研究进行了介绍。EGUN和HFSS分别用来设计电子枪和边耦合加速结构。通过将EGUN计算得到的电子束流参数和HFSS计算得到的三维电磁场分布数据引入到PARMELA中,完成了对该加速器的多粒子动力学研究。模拟结果显示,所设计的加速器完全能够满足设计指标的要求。最终,在考虑束流负载效应的因素后,完成了边耦合加速结构的微波结构设计。 展开更多
关键词 多粒子束流动力学 边耦合电子直线加速器 EGUN PARMELA HFSS POISSON SUPERFISH
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基于MC方法9MeV无损检测电子直线加速器辐射屏蔽优化设计
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作者 王兴华 侯铁钢 +1 位作者 苏晓书 黄春锋 《核电子学与探测技术》 北大核心 2025年第1期134-139,共6页
本文以9MeV无损检测电子直线加速器工程设计为研究对象,首先采用MC方法FLUKA程序模拟了加速器机头源项,研究机头电子打钨金合金靶产生的X射线,与加速器设备参数进行比对,充分验证了加速器机头模型的可行性,从而可以保障下一步探伤室辐... 本文以9MeV无损检测电子直线加速器工程设计为研究对象,首先采用MC方法FLUKA程序模拟了加速器机头源项,研究机头电子打钨金合金靶产生的X射线,与加速器设备参数进行比对,充分验证了加速器机头模型的可行性,从而可以保障下一步探伤室辐射屏蔽准确性。然后使用FLUKA程序建立模型进行模拟计算,并对辐射防护薄弱区域进行模拟优化设计。模拟屏蔽设计结果表明:本项目物流防护门搭接间距在1.5cm时搭接长度至少100cm,可满足屏蔽要求;当穿墙管角度50°后,通风管出口处泄漏辐射剂量率趋于平缓,随着角度增加,变化不明显,因此从施工及工程造价角度上看,预埋50°穿墙管较为合适。 展开更多
关键词 电子直线加速器 FLUKA 模拟计算 优化设计
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太赫兹近场高通量材料物性测试装置直线加速器微波系统研制 被引量:1
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作者 邵琢瑕 张通 +4 位作者 董自强 周泽然 何志刚 王琳 陆亚林 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第1期155-161,共7页
太赫兹近场高通量材料物性测试系统(NFTHZ)中集成了一台波长可调谐的太赫兹自由电子激光器(THz-FEL),该仪器采用电子能量10~18 MeV可调的直线加速器作为注入器。调节驱动激光的纵向/时间结构,可以形成电子束团的预群聚,通过匹配电子束... 太赫兹近场高通量材料物性测试系统(NFTHZ)中集成了一台波长可调谐的太赫兹自由电子激光器(THz-FEL),该仪器采用电子能量10~18 MeV可调的直线加速器作为注入器。调节驱动激光的纵向/时间结构,可以形成电子束团的预群聚,通过匹配电子束团的群聚因子、波荡器入口处电子束能量以及波荡器K值之间的关系,能够实现MW级高峰值功率、中心波长0.5~5 THz可调的太赫兹自由电子激光。微波系统为THz-FEL中电子束加速至目标能量提供了高功率微波电场、加速结构以及微波幅度相位控制系统。本文将针对NFTHZ装置微波系统的关键技术以及电子直线加速器的研制进展进行介绍。 展开更多
关键词 自由电子激光 太赫兹 预群聚电子 直线加速器 微波系统
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S波段6 MeV紧凑型电子回旋加速器仿真设计与模拟研究
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作者 董自强 裴士伦 +3 位作者 张通 邵琢瑕 王琳 陆亚林 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第4期86-92,共7页
安徽省先进光子源实验室正在研制一台S波段6 MeV紧凑型电子回旋加速器,可以用于驱动紧凑型微焦点X射线源或用于驱动紧凑型太赫兹自由电子激光。为了得到更紧凑的加速器设计,利用CST电磁工作室对电子回旋加速器二型谐振腔进行了设计与计... 安徽省先进光子源实验室正在研制一台S波段6 MeV紧凑型电子回旋加速器,可以用于驱动紧凑型微焦点X射线源或用于驱动紧凑型太赫兹自由电子激光。为了得到更紧凑的加速器设计,利用CST电磁工作室对电子回旋加速器二型谐振腔进行了设计与计算,谐振腔工作频率为2998.2 MHz,在谐振腔间隙可获得1 MV以上的加速电压,使电子单圈能量增益可达0.9 MeV左右。同时,利用CST粒子工作室对内嵌式热阴极谐振腔的电子产生与加速过程进行了仿真计算,研究了微波功率幅度、磁场强度、热阴极发射位置、束流通道对电子回旋加速器的影响,完成了考虑束流负载情况下的耦合器设计,得到了稳态运行时的谐振腔工作参数。仿真结果表明,束流负载到达稳态时,在热阴极发射能力为20 A/cm^(2)的情况下,可引出流强为24 mA,束流能量为6.02 MeV,能散约为0.64%,束流横向均方根尺寸为3.3 mm×1.8 mm。 展开更多
关键词 电子回旋加速器 谐振腔 束流仿真 束流负载效应 耦合
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电子直线加速器辐射环境监测与评价 被引量:2
5
作者 时劲松 张金帆 +1 位作者 黄仲明 陶扬 《环境监测管理与技术》 CSCD 北大核心 2024年第4期59-62,共4页
以医用放射治疗、货物/车辆安全检查、工业辐照3类电子直线加速器作为研究对象,通过辐射环境剂量率监测,掌握不同类型加速器周围和不同关注点位的辐射环境状况,对监测数据做单因素方差分析和Bonferroni相关性分析。结果表明,虽然3类电... 以医用放射治疗、货物/车辆安全检查、工业辐照3类电子直线加速器作为研究对象,通过辐射环境剂量率监测,掌握不同类型加速器周围和不同关注点位的辐射环境状况,对监测数据做单因素方差分析和Bonferroni相关性分析。结果表明,虽然3类电子直线加速器的辐射环境监测剂量率数据均低于相关标准限值,但安全检查类电子直线加速器出入口及其侧防护墙位置与其他类关注点位的周围剂量当量率水平有显著差异。 展开更多
关键词 辐射监测 辐射安全 电子直线加速器 辐射剂量率
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12MeV直线感应电子加速器 被引量:19
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作者 石金水 丁伯南 +5 位作者 邓建军 何毅 李劲 戴光森 文龙 曹国高 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第4期599-604,共6页
12MeV直线感应电子加速器(LIA)是经10MeVLIA能量升级和系统改进而来,该机通过在10MeVLIA加速末端续接四个加速组元并调整脉冲功率系统,将输出的电子束的能量升级至12MeV;同时,重新设计的输运磁场分... 12MeV直线感应电子加速器(LIA)是经10MeVLIA能量升级和系统改进而来,该机通过在10MeVLIA加速末端续接四个加速组元并调整脉冲功率系统,将输出的电子束的能量升级至12MeV;同时,重新设计的输运磁场分布及聚焦系统更趋于合理,使经10MeVLIA升级和改进后的12MeVLIA,打靶电子束能量达到12MeV,束流约2.6kA,脉冲半高宽约89ns,焦斑约4mm。 展开更多
关键词 直线感应 电子加速器 脉冲功率 束输运 聚焦
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6MV医用电子直线加速器轫致辐射谱研究 被引量:19
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作者 张松柏 黄斐增 +2 位作者 韩树奎 赵洪斌 包尚联 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 2003年第3期226-229,共4页
用衰减法对6MV医用电子直线加速器的轫致辐射X射线能谱进行测量,并利用模拟电子 光子耦合输运的Monte Carlo程序EGS4对已知的治疗头几何结构、靶材料和电子源等特征的医用电子直线加速器轫致辐射谱进行研究。实验测量结果和EGS4模拟计... 用衰减法对6MV医用电子直线加速器的轫致辐射X射线能谱进行测量,并利用模拟电子 光子耦合输运的Monte Carlo程序EGS4对已知的治疗头几何结构、靶材料和电子源等特征的医用电子直线加速器轫致辐射谱进行研究。实验测量结果和EGS4模拟计算结果符合较好。 展开更多
关键词 6MV医用电子直线加速器 轫致辐射谱 衰减法 X射线能谱 电子-光子耦合输运 MONTE-CARLO模拟 EGS4程序 治疗头
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用于质子直线加速器的强流电子回旋共振离子源 被引量:8
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作者 崔保群 李立强 +2 位作者 包轶文 蒋渭生 王荣文 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 2002年第6期486-489,共4页
研制了一台用于加速器驱动次临界系统 (ADS)的强流电子回旋共振离子源。在 30keV能量下 ,引出的氢离子最大束流达到 1 0 0mA ,质子比好于 85 % ,引出束流密度最高可达 34 0mA/cm2 。初步测定的发射度约为 0 1 1πmm·mrad。已通过... 研制了一台用于加速器驱动次临界系统 (ADS)的强流电子回旋共振离子源。在 30keV能量下 ,引出的氢离子最大束流达到 1 0 0mA ,质子比好于 85 % ,引出束流密度最高可达 34 0mA/cm2 。初步测定的发射度约为 0 1 1πmm·mrad。已通过了 1 0 0h的连续运行考验。 展开更多
关键词 质子直线加速器 电子回旋共振离子源 加速器驱动次临界系统 质子比 发射率
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15MeV医用电子直线加速器治疗室内光核中子辐射场的研究 被引量:8
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作者 曹磊 张贵英 +5 位作者 邓君 张文艺 邬家龙 王成国 倪邦发 胡爱英 《辐射防护》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期131-134,149,共5页
医用电子直线加速器产生的X射线已广泛的应用于放射治疗过程。由于X射线能量高于某一阈值与周围物质发生(γ,n),(γ,2n)反应而产生光核中子,导致治疗过程中,存在一定程度的中子污染危害。采用Monte-Carlo模拟方法,以点源模型对一台工作... 医用电子直线加速器产生的X射线已广泛的应用于放射治疗过程。由于X射线能量高于某一阈值与周围物质发生(γ,n),(γ,2n)反应而产生光核中子,导致治疗过程中,存在一定程度的中子污染危害。采用Monte-Carlo模拟方法,以点源模型对一台工作在15MeV能量档的Primμs-M型医用电子直线加速器,对照射野在0cm×0cm、3cm×3cm、5cm×5cm、10cm×10cm和20cm×20cm时,使用CR-39固体核径迹探测器和中子气泡探测器(BND)对照射野及照射野外中子剂量分布进行了测量,并对光中子剂量分布进行了模拟。测量和模拟的结果均表明,单一照射野内,光核中子引起的剂量随照射野周长减少呈指数增强趋势。随着照射野面积增大,光核中子总注量逐步增强。采用调强适形放射治疗时,光核中子引起的中子剂量贡献不容忽视。 展开更多
关键词 医用电子直线加速器 中子污染 辐射防护设计 MONTE-CARLO模拟
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X-波段轴耦合驻波电子直线加速管物理设计与研究 被引量:9
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作者 孙翔 童德春 林郁正 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第4期294-298,共5页
为发展结构更加紧凑的小型电子直线加速器,进行了X-波段驻波电子直线加速结构的研究。采用π/2模轴耦合驻波加速结构,频率为9300MHz;不使用任何外加聚焦器件,应用交变相位聚焦技术,使射频场在纵向聚束和加速的同时,实... 为发展结构更加紧凑的小型电子直线加速器,进行了X-波段驻波电子直线加速结构的研究。采用π/2模轴耦合驻波加速结构,频率为9300MHz;不使用任何外加聚焦器件,应用交变相位聚焦技术,使射频场在纵向聚束和加速的同时,实现横向聚焦。设计了工作频率为9300MHz、管长约150mm的2MeV轴耦合驻波电子直线加速管,给出了加速管物理设计参数。热测出束实验,馈入微波功率0.68MW,负角注入17keV电子束,得到脉冲流强>90mA、能量达2.4MeV的电子束,俘获效率好于30%,出口束靶点直径<1.4mm。 展开更多
关键词 X-波段 耦合 驻波结构 直线加速器 加速
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NFZ-10工业辐照电子直线加速器 被引量:5
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作者 赖启基 席德勋 +3 位作者 朱以漳 纵群 胡树椿 王厚稳 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第2期305-308,共4页
研制的电子直线加速器NFZ-10的辐照加工能力相当于30PBq的60Co源,电子束能量为4~12MeV,平均束功率为3kW,扫描宽度为1m,能量不稳定度≤±0.5%,束流不稳定度≤±0.6%,扫描不均匀度≤... 研制的电子直线加速器NFZ-10的辐照加工能力相当于30PBq的60Co源,电子束能量为4~12MeV,平均束功率为3kW,扫描宽度为1m,能量不稳定度≤±0.5%,束流不稳定度≤±0.6%,扫描不均匀度≤±2.5%。NFZ-10加速器已被用于辐照各种电力半导体器件,一年多来运行稳定可靠并获得较好的经济效益。 展开更多
关键词 直线加速器 电子 辐射源 辐照加工
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200MeV电子直线加速器隧道内灰尘的活化 被引量:4
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作者 许炳 李裕熊 +1 位作者 李珏忻 吴璨 《辐射防护》 CAS CSCD 北大核心 2004年第5期321-325,共5页
高能电子直线加速器隧道内的灰尘会通过光核反应、中子核反应而被活化。灰尘活化产生的放射性核素可能引起检修工作人员的内照射。本文简要介绍中国科技大学国家同步辐射实验室 2 0 0MeV电子直线加速器隧道内不同地点灰尘的活化现状 。
关键词 电子直线加速器 隧道 灰尘 活化 光核反应
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9MeV行波电子直线加速器加速管的物理设计 被引量:6
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作者 陈怀璧 丁晓东 林郁正 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第1期20-26,共7页
海关大型货物在线检测用加速器采用4MW速调管作为微波功率源,保证加速管入口功率可达35MW、工作频率为2856MHz;以行波方式加速电子,聚束器俘获效率大于80%;加速管全长约220cm;电子能量设置9、6MeV两档,对应的额定脉冲束流强度理论设计... 海关大型货物在线检测用加速器采用4MW速调管作为微波功率源,保证加速管入口功率可达35MW、工作频率为2856MHz;以行波方式加速电子,聚束器俘获效率大于80%;加速管全长约220cm;电子能量设置9、6MeV两档,对应的额定脉冲束流强度理论设计值分别为170和300mA。本文给出了纵向粒子动力学。 展开更多
关键词 行波电子直线加速器 加速 物理设计
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驻波电子直线加速器中的RF相位聚焦 被引量:5
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作者 孙翔 杨越 林郁正 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第3期205-210,共6页
分析了驻波电子直线加速器中电子受RF场的横向作用与其所处相位的关系,探讨了驻波直线加速器中的RF相位聚焦以及不对称场幅值分布对粒子横向动力学的影响,并给出利用相位聚焦和不对称场幅值分布技术设计的两只加速管实例。
关键词 驻波 RF相位聚焦 电子直线加速器 场型
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9Me V电子直线加速器X射线测量 被引量:3
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作者 潘清 胡和平 +4 位作者 陈浩 刘锡三 黎明 金晓 许州 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期805-808,共4页
高能工业CT采用 9MeV电子加速器产生轫致辐射 ,利用高能X射线能够有效地穿透物质以及不同物质对射线吸收和散射不同这一原理来检查物体内部缺陷或内部结构。加速器电子束的焦点、X射线的最高能量、X射线剂量及均匀性与工业CT成像的质量... 高能工业CT采用 9MeV电子加速器产生轫致辐射 ,利用高能X射线能够有效地穿透物质以及不同物质对射线吸收和散射不同这一原理来检查物体内部缺陷或内部结构。加速器电子束的焦点、X射线的最高能量、X射线剂量及均匀性与工业CT成像的质量和速度密切相关 ;对探测器的电子线路部分进行的X射线屏蔽关系到探测器的使用寿命。X射线测量结果表明 ,所用 展开更多
关键词 Farmer电离室 LiF热释光剂量计 电子直线加速器 X射线剂量
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介质壁直线加速器加速单元间的电路耦合及解耦 被引量:1
16
作者 谌怡 张篁 +6 位作者 刘毅 王卫 叶茂 夏连胜 石金水 章林文 邓建军 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期79-83,共5页
中国工程物理研究院流体物理研究所研发的介质壁直线加速器是基于固态脉冲形成线、GaAs光导开关和高梯度绝缘介质壁三项关键技术的新型直线脉冲加速器。在加速器调试阶段,测量出获得加速的质子束流能量远低于预期值,在排除功率源负载能... 中国工程物理研究院流体物理研究所研发的介质壁直线加速器是基于固态脉冲形成线、GaAs光导开关和高梯度绝缘介质壁三项关键技术的新型直线脉冲加速器。在加速器调试阶段,测量出获得加速的质子束流能量远低于预期值,在排除功率源负载能力因素之后,发现脉冲功率源因连接回路引起的电路耦合效应是导致束流能量低的主要原因。基于介质壁直线加速器加速单元放电回路结构的分析,确认了加速单元之间的电路耦合的必然性。并通过测量回路电流,研究了几种不同工作模式下的电路耦合效应。结合电路耦合的特点,给出了两种基于磁芯隔离的解耦方法,并测量了这两种方法的解耦效率。 展开更多
关键词 介质壁直线加速器 加速单元 电路耦合 解耦
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120 MeV电子直线加速器在线自动老练系统研制 被引量:1
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作者 孙彬 王煜 +5 位作者 黑东炜 李斌康 谭新建 翁秀峰 付竹明 刘军 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1517-1522,共6页
为保证电子直线加速器的性能和稳定运行,需对高功率微波加速结构进行老练。针对微波系统老练效率低、时间长和实验人员工作强度大等问题,研制了基于EPICS和SNL的在线自动老练系统,系统基于现有控制系统结构开发,提高了老练效率,缩短了约... 为保证电子直线加速器的性能和稳定运行,需对高功率微波加速结构进行老练。针对微波系统老练效率低、时间长和实验人员工作强度大等问题,研制了基于EPICS和SNL的在线自动老练系统,系统基于现有控制系统结构开发,提高了老练效率,缩短了约25%的老练时间,同时减少了工作人员操作设备的工作强度,为后续加速器顺利出束并达到设计指标打下良好的基础。 展开更多
关键词 电子直线加速器 微波系统 EPICS SNL 老练
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海关集装箱检测用电子直线加速器聚焦线圈磁场设计与测试 被引量:3
18
作者 李泉凤 刘耀红 汪富生 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第6期481-485,共5页
介绍了在电子直线加速器粒子动力学基础上进行聚焦线圈轴向磁场的设计;利用LINE-ACC/PC程序模拟计算,给出了不同初始发射度情况下满足束流包络要求的各种聚焦磁场数据。对已经加工好的聚焦系统进行了磁场分布测量,并将实... 介绍了在电子直线加速器粒子动力学基础上进行聚焦线圈轴向磁场的设计;利用LINE-ACC/PC程序模拟计算,给出了不同初始发射度情况下满足束流包络要求的各种聚焦磁场数据。对已经加工好的聚焦系统进行了磁场分布测量,并将实际磁场与理论计算进行了比较。上述工作为确定聚焦线圈的设计方案和加速器的出束实验提供了可靠、丰富的数据。 展开更多
关键词 磁场 聚集线圈 电子直线加速器 海关 集装箱
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电子直线加速器计算机控制系统的研制 被引量:2
19
作者 吕卫星 高振江 +3 位作者 曾自强 杨圣 佟迅华 张立锋 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 2002年第2期134-136,共3页
电子直线加速器作为射线源可用于工业探伤、工业CT、集装箱检测、辐照等领域。本工作所研制的加速器计算机控制系统采用分布式网络控制 ,分三级进行监测和控制 ,可方便地将探伤工艺、CT设备、辐照等的相关控制纳入控制系统中。系统的前... 电子直线加速器作为射线源可用于工业探伤、工业CT、集装箱检测、辐照等领域。本工作所研制的加速器计算机控制系统采用分布式网络控制 ,分三级进行监测和控制 ,可方便地将探伤工艺、CT设备、辐照等的相关控制纳入控制系统中。系统的前端设备通过网络通讯方式联成控制网络 ,分别对各子系统进行采集、测量、控制、保护 ,用软件代替部分硬件 ,在满足原有功能的基础上实现很多新功能 ,且易于测试、生产。 展开更多
关键词 电子直线加速器 计算机控制系统 分布式网络控制 可编制控制器 短信息服务
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电子直线加速器磁控管频率稳定的自适应线性神经元方法 被引量:3
20
作者 席德勋 赖青贵 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第3期341-346,共6页
电子直线加速器电子束能量的稳定与否取决于功率源工作频率的稳定性,磁控管在短时间内的散谱和轻微跳谱造成稳频系统的控制精度下降,最后电子束的扫描均匀度下降。引入自适应线性神经元方法(ADALINE)和噪声对消技术以消除对... 电子直线加速器电子束能量的稳定与否取决于功率源工作频率的稳定性,磁控管在短时间内的散谱和轻微跳谱造成稳频系统的控制精度下降,最后电子束的扫描均匀度下降。引入自适应线性神经元方法(ADALINE)和噪声对消技术以消除对工作频率长期稳定性的影响,从而保证了电子束的扫描均匀度。 展开更多
关键词 直线电子加速器 自适应 线性神经元 磁控管
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