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XiPAF重离子同步加速器超高真空系统设计
1
作者
范永山
杜畅通
+7 位作者
张化一
郑曙昕
姚红娟
邢庆子
王学武
闫逸花
王敏文
王忠明
《工程科学与技术》
北大核心
2025年第1期339-346,共8页
在重离子同步加速器运行过程中需要维持超高真空,降低束流与残余气体的碰撞概率,从而提高束流寿命。具体要求一般为:真空管道内的平均真空度达到超高真空度(10^(–10)Pa量级),并且管道内各处真空度均优于设计值。本文研究了重离子同步...
在重离子同步加速器运行过程中需要维持超高真空,降低束流与残余气体的碰撞概率,从而提高束流寿命。具体要求一般为:真空管道内的平均真空度达到超高真空度(10^(–10)Pa量级),并且管道内各处真空度均优于设计值。本文研究了重离子同步加速器中超高真空系统的实现方法,即使真空泵不能均匀分布在束线上,也可以实现真空管道内各处真空度均优于设计指标。采用的主要技术路线是,降低束流管道材料的比放气率,同时增大真空泵组的抽速。具体实施方案是:通过在真空管道内表面镀非蒸发型吸气剂(NEG)薄膜及高温烘烤真空管道降低束流管道材料的比放气率;设计使用大抽速钛升华泵(TSP)以增加真空泵抽速。其中,NEG镀膜技术既可以阻隔真空管道内壁的放气,又有吸气的效果,可以提高真空管道内各处的真空度。以上超高真空系统实现方法已应用于西安200 MeV质子应用装置(XiPAF)重离子升级工程中的重离子同步加速器的真空系统设计。真空管道内表面的NEG薄膜的吸速为0.5 L/(s·cm^(2));在重离子同步加速器上配置36台钛升华泵,每台钛升华泵对氢气的有效抽气量为2200 L/s;应用Molflow+软件模拟XiPAF重离子同步加速器真空管道内部的真空度分布。通过设计优化,计算表明该加速器在运行时预计平均真空度可以小于5×10^(–10)Pa,沿环形管道各处的真空度也均小于5×10^(–10)Pa,满足同步环物理设计要求。
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关键词
重离子同步加速器
超高真空系统
钛升华泵
比放气率
NEG薄膜
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职称材料
基于CPCI总线DMA方式的实时高速数据交换系统
被引量：
1
2
作者
李桂花
赵五元
+1 位作者
马进忠
汪荣荣
《强激光与粒子束》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第11期284-288,共5页
针对在重离子同步加速器运行过程中,如何解决设备控制器与上层数据处理程序之间的高速数据交换的问题,自主研发了基于Compact PCI总线板卡,板载FPGA,DSP,SDRAM等资源,并设计了DMA完整控制逻辑,传输协议解译全部由硬件完成(FPGA)。多个...
针对在重离子同步加速器运行过程中,如何解决设备控制器与上层数据处理程序之间的高速数据交换的问题,自主研发了基于Compact PCI总线板卡,板载FPGA,DSP,SDRAM等资源,并设计了DMA完整控制逻辑,传输协议解译全部由硬件完成(FPGA)。多个软硬件模块共同实现了该实时高速数据交换系统。该系统经实测,结构完整自洽,数据传输带宽符合重离子同步加速器运行要求,实现了数据传输的实时性。重点描述该系统数据通路上的诸多技术环节,包括硬件和软件的功能划分、FPGA、DSP、驱动程序、上层应用等各环节的技术细节。该实时数据交换系统系原创性设计,系统解决了控制与数据采集系统的设备控制层与上层数据处理层之间的实时数据交换问题。
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关键词
Compact
PCI
DMA
实时数据交换
重离子同步加速器
FPGA
HPI
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职称材料
题名
XiPAF重离子同步加速器超高真空系统设计
1
作者
范永山
杜畅通
张化一
郑曙昕
姚红娟
邢庆子
王学武
闫逸花
王敏文
王忠明
机构
清华大学粒子技术与辐射成像教育部重点实验室
清华大学先进辐射源及应用实验室
清华大学工程物理系
强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室
出处
《工程科学与技术》
北大核心
2025年第1期339-346,共8页
基金
强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室专项经费资助项目(SKLIPR2102)。
文摘
在重离子同步加速器运行过程中需要维持超高真空,降低束流与残余气体的碰撞概率,从而提高束流寿命。具体要求一般为:真空管道内的平均真空度达到超高真空度(10^(–10)Pa量级),并且管道内各处真空度均优于设计值。本文研究了重离子同步加速器中超高真空系统的实现方法,即使真空泵不能均匀分布在束线上,也可以实现真空管道内各处真空度均优于设计指标。采用的主要技术路线是,降低束流管道材料的比放气率,同时增大真空泵组的抽速。具体实施方案是:通过在真空管道内表面镀非蒸发型吸气剂(NEG)薄膜及高温烘烤真空管道降低束流管道材料的比放气率;设计使用大抽速钛升华泵(TSP)以增加真空泵抽速。其中,NEG镀膜技术既可以阻隔真空管道内壁的放气,又有吸气的效果,可以提高真空管道内各处的真空度。以上超高真空系统实现方法已应用于西安200 MeV质子应用装置(XiPAF)重离子升级工程中的重离子同步加速器的真空系统设计。真空管道内表面的NEG薄膜的吸速为0.5 L/(s·cm^(2));在重离子同步加速器上配置36台钛升华泵,每台钛升华泵对氢气的有效抽气量为2200 L/s;应用Molflow+软件模拟XiPAF重离子同步加速器真空管道内部的真空度分布。通过设计优化,计算表明该加速器在运行时预计平均真空度可以小于5×10^(–10)Pa,沿环形管道各处的真空度也均小于5×10^(–10)Pa,满足同步环物理设计要求。
关键词
重离子同步加速器
超高真空系统
钛升华泵
比放气率
NEG薄膜
Keywords
heavy-ion synchrotron
ultra-high vacuum system
titanium sublimation pump
out-gassing rate
NEG film
分类号
TB751 [一般工业技术—真空技术]
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职称材料
题名
基于CPCI总线DMA方式的实时高速数据交换系统
被引量：
1
2
作者
李桂花
赵五元
马进忠
汪荣荣
机构
中国科学院近代物理研究所
出处
《强激光与粒子束》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第11期284-288,共5页
基金
国家自然科学基金项目(11105199)
文摘
针对在重离子同步加速器运行过程中,如何解决设备控制器与上层数据处理程序之间的高速数据交换的问题,自主研发了基于Compact PCI总线板卡,板载FPGA,DSP,SDRAM等资源,并设计了DMA完整控制逻辑,传输协议解译全部由硬件完成(FPGA)。多个软硬件模块共同实现了该实时高速数据交换系统。该系统经实测,结构完整自洽,数据传输带宽符合重离子同步加速器运行要求,实现了数据传输的实时性。重点描述该系统数据通路上的诸多技术环节,包括硬件和软件的功能划分、FPGA、DSP、驱动程序、上层应用等各环节的技术细节。该实时数据交换系统系原创性设计,系统解决了控制与数据采集系统的设备控制层与上层数据处理层之间的实时数据交换问题。
关键词
Compact
PCI
DMA
实时数据交换
重离子同步加速器
FPGA
HPI
Keywords
compact PCI
DMA
real-time data exchange
heavy ion synchrotron
FPGA
HPI
分类号
TP335 [自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
XiPAF重离子同步加速器超高真空系统设计
范永山
杜畅通
张化一
郑曙昕
姚红娟
邢庆子
王学武
闫逸花
王敏文
王忠明
《工程科学与技术》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
2
基于CPCI总线DMA方式的实时高速数据交换系统
李桂花
赵五元
马进忠
汪荣荣
《强激光与粒子束》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014
1
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