一種大功率離子源穩(wěn)定長脈沖運(yùn)行方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種大功率離子源穩(wěn)定長脈沖運(yùn)行方法，利用大功率離子源引出束電流大小的信號，和預(yù)設(shè)的閾值信號進(jìn)行比較，利用實(shí)時(shí)信號比較處理單元計(jì)算輸出控制信號，通過離子源運(yùn)行控制單元進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)離子源的運(yùn)行，達(dá)到維持離子源引出束電流基本不變，達(dá)到大功率離子源穩(wěn)定長脈沖運(yùn)行的目的。
【專利說明】一種大功率離子源穩(wěn)定長脈沖運(yùn)行方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及大功率離子源領(lǐng)域，具體為一種大功率離子源穩(wěn)定長脈沖運(yùn)行方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]大功率離子源是用于產(chǎn)生強(qiáng)流、大功率帶電粒子束的裝置，其不僅是磁約束核聚變裝置的中性束注入加熱系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，還可以用于提供高熱流束流進(jìn)行極端條件下的材料特性及演化進(jìn)程研究，并且可廣泛的應(yīng)用與航空和軍事等領(lǐng)域，在國家的能量安全方面有著至關(guān)重要的地位。大功率離子源的穩(wěn)定運(yùn)行是目前大功率離子源長脈沖，甚至穩(wěn)態(tài)運(yùn)行必須解決的問題，目前也是國際上研究的熱點(diǎn)和重點(diǎn)。
[0003]對于大功率離子源，其運(yùn)行分為起弧和離子束引出兩大部分，在運(yùn)行過程中，由于其自身的固有特點(diǎn)和外界的干擾等因素，會(huì)引起起弧和離子束引出的不穩(wěn)定，主要表現(xiàn)為引出束流隨時(shí)間的變化出現(xiàn)波動(dòng)，而這也不滿足大功率離子源束對引出束電流維持不變的要求，無法實(shí)現(xiàn)強(qiáng)流離子源的長脈沖運(yùn)行，并且會(huì)對大功率離子源自身的設(shè)備安全造成較大的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種大功率離子源穩(wěn)定長脈沖運(yùn)行方法，以解決當(dāng)前大功率離子源長脈沖運(yùn)行存在的問題。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:
一種大功率離子源穩(wěn)定長脈沖運(yùn)行方法，其特征在于:根據(jù)大功率離子源的工作原理，利用電流信號測量器件實(shí)時(shí)測量離子源引出束電流信號，并將離子源引出束電流信號隔離處理后輸出到信號比較處理單元；信號比較處理單元基于離子源的運(yùn)行特點(diǎn)，根據(jù)引出束的電壓預(yù)設(shè)閾值信號，將閾值信號與離子源引出束電流信號進(jìn)行實(shí)時(shí)比較運(yùn)算，輸出控制信號至離子源運(yùn)行控制單元；離子源運(yùn)行控制單元實(shí)時(shí)響應(yīng)信號比較處理單元輸出的控制信號，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)離子源起弧運(yùn)行的輸入初始參數(shù)，進(jìn)而調(diào)節(jié)離子源等離子體的產(chǎn)生，以維持離子源引出束電流的大小不變，達(dá)到大功率離子源穩(wěn)定長脈沖運(yùn)行的目的。
[0006]所述的一種大功率離子源穩(wěn)定長脈沖運(yùn)行方法，其特征在于:電流信號測量器件需長時(shí)間穩(wěn)定工作測量離子源引出束電流信號，工作時(shí)長大于10s。
[0007]所述的一種大功率離子源穩(wěn)定長脈沖運(yùn)行方法，其特征在于:所述離子源引出束電流信號與閾值信號處理單兀的響應(yīng)時(shí)間小于Ims。
[0008]本發(fā)明利用大功率離子源引出束電流大小的信號，和預(yù)設(shè)的閾值信號進(jìn)行比較，利用實(shí)時(shí)信號比較處理單元計(jì)算輸出控制信號，通過離子源運(yùn)行控制單元進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)離子源的運(yùn)行，達(dá)到維持離子源引出束電流基本不變，達(dá)到大功率離子源穩(wěn)定長脈沖運(yùn)行的目的。
【專利附圖】

【附圖說明】[0009]圖1為本發(fā)明原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]如圖1所示。一種大功率離子源穩(wěn)定長脈沖運(yùn)行方法，根據(jù)大功率離子源I的工作原理，利用電流信號測量器件2如電流傳感器，實(shí)時(shí)測量離子源I引出束電流信號，并將離子源引出束電流信號隔離處理后輸出到信號比較處理單元4;信號比較處理單元4基于離子源I的運(yùn)行特點(diǎn)，根據(jù)引出束的電壓預(yù)設(shè)閾值信號3，將閾值信號與離子源引出束電流信號進(jìn)行實(shí)時(shí)比較運(yùn)算，輸出控制信號至離子源運(yùn)行控制單元5;離子源運(yùn)行控制單元5實(shí)時(shí)響應(yīng)信號比較處理單元4輸出的控制信號，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)離子源I起弧運(yùn)行的輸入初始參數(shù)，進(jìn)而調(diào)節(jié)離子源I等離子體的產(chǎn)生，以維持離子源I引出束電流的大小不變，達(dá)到大功率離子源I穩(wěn)定長脈沖運(yùn)行的目的。
[0011]電流信號測量器件2需長時(shí)間穩(wěn)定工作測量離子源I引出束電流信號，工作時(shí)長大于10s。
[0012]離子源I引出束電流信號與閾值信號處理單元的響應(yīng)時(shí)間小于1ms。
【權(quán)利要求】
1.一種大功率離子源穩(wěn)定長脈沖運(yùn)行方法，其特征在于:根據(jù)大功率離子源的工作原理，利用電流信號測量器件實(shí)時(shí)測量離子源引出束電流信號，并將離子源引出束電流信號隔離處理后輸出到信號比較處理單元；信號比較處理單元基于離子源的運(yùn)行特點(diǎn)，根據(jù)引出束的電壓預(yù)設(shè)閾值信號，將閾值信號與離子源引出束電流信號進(jìn)行實(shí)時(shí)比較運(yùn)算，輸出控制信號至離子源運(yùn)行控制單元；離子源運(yùn)行控制單元實(shí)時(shí)響應(yīng)信號比較處理單元輸出的控制信號，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)離子源起弧運(yùn)行的輸入初始參數(shù)，進(jìn)而調(diào)節(jié)離子源等離子體的產(chǎn)生，以維持離子源引出束電流的大小不變，達(dá)到大功率離子源穩(wěn)定長脈沖運(yùn)行的目的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大功率離子源穩(wěn)定長脈沖運(yùn)行方法，其特征在于:電流信號測量器件需長時(shí)間穩(wěn)定工作測量離子源引出束電流信號，工作時(shí)長大于10s。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大功率離子源穩(wěn)定長脈沖運(yùn)行方法，其特征在于:所述離子源引出束電流信號與閾值信號處理單兀的響應(yīng)時(shí)間小于1ms。
【文檔編號】H01J27/02GK103824742SQ201410046013
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年2月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月8日
【發(fā)明者】謝亞紅, 胡純棟, 劉勝, 劉智民, 蔣才超, 盛鵬, 陳俞錢 申請人:中國科學(xué)院等離子體物理研究所