SSC-LINAC离子源气阀控制系统设计
2015-03-20常建军刘小军顾可伟
原子能科学技术 2015年2期
关键词:设计
常建军,刘小军,顾可伟,岳 敏
(中国科学院 近代物理研究所,甘肃 兰州 730000)
目前,中国科学院近代物理研究所拥有超导离子源(SECRAL)、常规离子源、全永磁ECR 离子源等众多离子源。在这些既有的离子源基础上,该所利用蒸发冷却技术,并结合其他ECR 离子源的最新关键技术,研制成功了世界上第一台利用蒸发冷却技术的常温ECR 离子源LECR4(SSC-LINAC离子源)。
许多元素组成的单质在自然界中以气态形式存在,使用时一般都将其存放在储气瓶中,在调束时经由气阀送入弧腔,在经过微波作用后方可获得这类元素离子,因此离子源的气阀是非常关键的工作气体控制组件。气阀通常被置于离子源高压端,且其开度对离子源真空度、电离效率、离子源稳定性均有影响,其控制精度、可靠性要求必然很高,因此必须为蒸发冷却ECR离子源的气阀设计精度高、可靠性好的伺服控制系统;另外为了与整个SSC-LINAC大控制系统一致以及满足组件调试、运行、维护的需要,该系统是基于EPICS设计的。
1 系统设计
中国科学院近代物理研究所现有的离子源均采用PLC与伺服电机实现离子源气阀开度的控制,但其经济性较差(对于气阀控制这种应用场合电机数量较少),且在实现复杂功能时,需额外加装各种I/O 模块[1](如通讯模块、编码器模块、I/O 模块等),这又使得系统结构变得过于复杂;PLC 软件开放性较差,在大系统集成时使得系统集成困难(如基于EPICS的加速器控制系统);PLC 内部系统刷新时间较长使得其响应速度较慢。……
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