收藏本站
《中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所)》 2018年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

高功率耦合器测试系统研制

陈龙  
【摘要】:中国先导加速器驱动次临界系统项目(CiADS)需要建成一台强流超导质子直线加速器。CiADS对加速器稳定性提出了极为严苛的要求。高功率耦合器是加速器加速腔功率馈送关键部件,其对于加速器稳定性运行至关重要,因此需要严格的控制其性能。高功率耦合器常温测试系统是检验耦合器加工缺陷,获取物理特性,以及离线锻炼的重要工具。本文对先导专项ADS 25MeV超导质子加速器样机HWR010和HWR015耦合器的高功率常温测试系统进行分析,总结该测试系统缺陷,针对存在问题提出改进方案。本文依据改进方案,着重对低电平控制和测试平台两大核心系统进行重新开发和设计。一方面,针对原系统锻炼模式缺陷和连锁保护的不足,以FPGA开发板为基础开发全新低电平控制系统。充分利用FPGA高速信号处理能力,实现了1μ至CW任意脉宽的RF脉冲调制。采用FPGA+PC模式,改进底层扫幅算法,实现了稳定的ms级三角波快扫幅和梯形波扫幅。同时开发了扫幅和非扫幅模式下自动锻炼程序,提高耦合器离线锻炼效率。此外该控制系统还实现了0.4μs打火(ARC)连锁保护(10μs以内总连锁)和0.2ms真空连锁保护(3ms以内总连锁)。另一方面,对原有耦合器测试平台同轴连接方式弊端进行分析,提出内导体非接触式测试腔体结构设计。本文从功率传输线和功率耦合理论出发,对耦合器非接触式测试锻炼进行物理抽象,导出了测试腔体功率传输效率与耦合端口耦合度的关系,同时利用CST对理论推导进行了模拟验证。结合测试腔体功率传输的理论推导和HWR010、HWR015耦合器运行指标,确定了测试腔体设计端口耦合度。设计并优化了低频率下低损耗、宽通带、多用途耦合器测试腔体。实现了耦合器内导体非接触式锻炼,20kW锻炼功率下60W左右的腔体损耗和11MHz-3dB通带带宽。论文最后介绍了新测试锻炼控制系统锻炼一对162.5MHz HWR015耦合器的全过程,验证了控制系统的可靠性。
【学位授予单位】:中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所)
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TL503

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 陈旭;孟繁博;马强;黄彤明;林海英;潘卫民;;Coupler conditioning and high power testing of ADS Spoke cavity[J];Chinese Physics C;2014年02期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 韩瑞雄;葛锐;张建琴;孙良瑞;桑民敬;边琳;李少鹏;;C-ADS主加速器系统CM4低温恒温器的热负荷分析[J];原子能科学技术;2017年11期
2 陈旭;谷魁祥;彭应华;马强;黄彤明;林海英;潘卫民;;325MHz超导腔输入耦合器镀铜层厚度的实验研究[J];强激光与粒子束;2014年12期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 田振芳;;基于耦合器粘性离合器的主传动驱动[J];汽车实用技术;2018年16期
2 邱苗苗;王博文;卢亮;焦永昌;张立;;宽带正交模耦合器的设计[J];微波学报;2016年S1期
3 盛胜君;王姜铂;;一种基于正交处理提高耦合器方向性的方法[J];无线电工程;2017年05期
4 张海福;吴蓉蓉;张庆伟;;新型双频段正交模耦合器的分析和设计[J];无线电工程;2017年06期
5 张文娟;汪广;张志刚;;盘式永磁耦合器转矩特性分析与有限元仿真[J];微电机;2017年06期
6 杨波;;一种新型模式耦合器的设计及应用[J];电信快报;2017年08期
7 ;一种改进的一体化腔体耦合器[J];移动通信;2010年05期
8 杨逢瑜;杨云;吴军;陈艳丽;吴亚瑾;王耀;;磁传动齿轮泵磁耦合器扭矩有限元分析[J];甘肃科学学报;2009年01期
9 宁春梅,陈才和,高洪宇,唐东林,崔宇明;用于波分复用的1×4多模干涉耦合器[J];传感技术学报;2005年01期
10 王久和;用光伏耦合器构成无触点开关的研究[J];电气开关;1998年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 邱苗苗;王博文;卢亮;焦永昌;张立;;宽带正交模耦合器的设计[A];2016年全国军事微波、太赫兹、电磁兼容技术学术会议论文集[C];2016年
2 孟洪福;陆玉国;沈一竹;胡三明;窦文斌;;W波段正交模耦合器设计[A];2017年全国微波毫米波会议论文集(中册)[C];2017年
3 王小军;刘锋;郁筝;;一种x波段小型化宽带3dB支线耦合器设计[A];2017年全国微波毫米波会议论文集(上册)[C];2017年
4 李春利;雷衍成;;X波段三分贝正交耦合器设计[A];2015年全国微波毫米波会议论文集[C];2015年
5 江月;王清源;彭安尽;王璐静;;宽带3dB耦合器设计[A];2011年全国微波毫米波会议论文集(上册)[C];2011年
6 鲍尧;孟欣;薛谦忠;李科;;W波段回旋速调管输入耦合器的设计[A];中国电子学会真空电子学分会第十九届学术年会论文集(上册)[C];2013年
7 王涛;黄德修;;有源光开关中的方向耦合器研究[A];大珩先生九十华诞文集暨中国光学学会2004年学术大会论文集[C];2004年
8 郑永炫;刘兆武;郑少勇;龙云亮;;基于双模介质谐振器的带通正交耦合器[A];2017年全国微波毫米波会议论文集(中册)[C];2017年
9 祝远建;徐金平;;E波段和F波段波导H面T型缝隙耦合器[A];2009年全国微波毫米波会议论文集(上册)[C];2009年
10 陈志刚;李先中;赵如林;;电话耦合器[A];2001年度广播电视技术论文集[C];2001年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 范存强;节能耦合器问世[N];中国石油报;2000年
2 记者 刘泓波通讯员 王永刚;大功率柴油机耦合器机组节油又高效[N];中国石油报;2008年
3 记者 刘铮;国产电饭锅合格率逾八成[N];新华每日电讯;2002年
4 辽宁 陈继武 黄元昆 程刚;TH904A型电话耦合器的技术改进[N];电子报;2010年
5 地球系统科学研究中心;清华发布中国首个自主研发的地球系统模式耦合器[N];新清华;2013年
6 王鸣 马元根;在岗1分钟 安全60秒[N];中国质量报;2009年
7 主讲人:杨诚恩;工业用耦合器中插头、连接器的选用[N];中国工业报;2003年
8 刘伊婷;家里的管道也能“上网”[N];中国质量报;2007年
9 ;看安普如何布线IDC[N];计算机世界;2004年
10 记者 禹超;想出的“点子”赢得了“票子”[N];秦皇岛日报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 时剑文;矿用永磁耦合器传动特性研究[D];中国矿业大学(北京);2018年
2 温华明;高梯度射频超导腔及其功率耦合器材料的研究[D];中国科学院研究生院(电工研究所);2005年
3 袁文琦;矿用永磁涡流耦合器电磁特性与传动性能研究[D];中国矿业大学(北京);2017年
4 张海;基于新型耦合器复介电常数测试系统研究[D];电子科技大学;2013年
5 刘宏梅;横跨定向耦合器的设计方法与应用研究[D];大连海事大学;2016年
6 张瑞峰;全光纤滤波技术研究[D];天津大学;2003年
7 武华;面向硅基光子集成的光栅器件研究[D];北京工业大学;2015年
8 王金娥;熔锥型保偏光纤耦合器制造理论与关键技术研究[D];国防科学技术大学;2007年
9 李红涛;基于可调器件的小型化可重构微波电路研究[D];华南理工大学;2016年
10 代艳萌;基于超表面的光学波片和表面等离激元耦合器的设计[D];中国科学技术大学;2015年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈龙;高功率耦合器测试系统研制[D];中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所);2018年
2 蔡俊珂;永磁耦合器导风散热结构的仿真研究[D];太原理工大学;2017年
3 黄孙港;渐变型多模干涉耦合器的成像特性及应用研究[D];浙江工业大学;2012年
4 何力;对称耦合器综合优化方法与小型化研究[D];西安电子科技大学;2015年
5 孟祥瑞;轴向磁通调速型永磁耦合器的研究[D];哈尔滨工业大学;2014年
6 赵春兰;保偏光纤耦合器的分析及其制作方法的研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
7 张静;多层耦合器的研究与设计[D];南京邮电大学;2016年
8 邱苗苗;宽带正交模耦合器及小型化平面耦合器的研究[D];西安电子科技大学;2017年
9 王博;无极灯用磁耦合器的建模与仿真实验研究[D];西安工业大学;2015年
10 袁文华;直线加速器耦合器的有关优化设计及热、结构分析[D];中国科学技术大学;2015年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026