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带电粒子加速器的基本类型及其技术实现

强激光与粒子束 2020年第4期32卷 1-17页

作者：陈思富黄子平石金水中国工程物理研究院流体物理研究所

现代粒子加速器的发展已有100年的历史。给出了粒子加速器主要类型的简单分类图表,从粒子加速器发展过程中相关概念演变和加速器技术逻辑发展的角度,概述了粒子加速器的基本类型、基本工作原理、相应的技术实现途径以及各类加速器的典... 详细信息

现代粒子加速器的发展已有100年的历史。给出了粒子加速器主要类型的简单分类图表,从粒子加速器发展过程中相关概念演变和加速器技术逻辑发展的角度,概述了粒子加速器的基本类型、基本工作原理、相应的技术实现途径以及各类加速器的典型的技术特征。

关键词：粒子加速器静电场时变电磁场单次加速累积加速

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粒子加速器测量中的仪器使用介绍

工程勘察 1989年第2期17卷 66-69页

作者：沈志明总参第一测绘大队

工程控制网要达到控制网点位的超高精度,除了科学的控制网图形设计、严密的平差计算理论外,还取决于使用高精度的测量仪器。本文就我国第一个大型粒子加速器(北京正负电子对撞机工程)平面控制网测量中所使用的仪器及所取得的精度作一介... 详细信息

工程控制网要达到控制网点位的超高精度,除了科学的控制网图形设计、严密的平差计算理论外,还取决于使用高精度的测量仪器。本文就我国第一个大型粒子加速器(北京正负电子对撞机工程)平面控制网测量中所使用的仪器及所取得的精度作一介绍。一、平面控制网的布设及特点该工程主要由直线加速器。

关键词：粒子加速器测量测量仪器

基于神经元优化PID算法的粒子加速器电源调节

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自动化与仪表 2023年第1期38卷 20-23,69页

作者：姚莹陕西机电职业技术学院智能制造学院宝鸡721000

粒子加速器电源受到惯性冲击、工作装置共振以及电磁干扰等,容易造成数字化调节过程的振荡、非平稳性、非线性、特征信息相近时难以正确辨识的问题。为此,该文设计一种基于神经元优化PID的粒子加速器电源频率自动控制方法。改进自适应... 详细信息

粒子加速器电源受到惯性冲击、工作装置共振以及电磁干扰等,容易造成数字化调节过程的振荡、非平稳性、非线性、特征信息相近时难以正确辨识的问题。为此,该文设计一种基于神经元优化PID的粒子加速器电源频率自动控制方法。改进自适应陷波器微分方程,完成电源频率的采集,确定频率值的安全区间。根据经典PID控制架构,明确比例、积分和微分环节发挥的作用,结合各参数线性组合情况建立控制方程。为进一步提高控制效果,将神经元与PID控制相结合,添加转换器,引入输入权重,建立控制模型,实现粒子加速器电源频率的自适应控制。实验结果表明,该方法跟踪到的电源频率波形与给定波形具有更高的拟合度,在所提方法控制下电源频率始终保持在12 Hz,即使施加负载,也能够很快调节到理想频率值,说明该方法的响应速度也较快。

关键词：神经元优化 PID控制粒子加速器安全区间电源频率自动控制

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粒子加速器准直测量数据管理系统

粒子加速器准直测量数据管理系统

作者：张强中国科学技术大学

学位级别：硕士

随着粒子加速器的不断发展,尤其以高亮度、全相干、短脉冲为特征的第四代光源建设被提上日程,整个系统对准直测量的精度要求日益提高。为保证机器的顺利建造及正常运转,准直测量工作贯穿整个过程。准直测量工作以测量数据为基础,从预准... 详细信息

随着粒子加速器的不断发展,尤其以高亮度、全相干、短脉冲为特征的第四代光源建设被提上日程,整个系统对准直测量的精度要求日益提高。为保证机器的顺利建造及正常运转,准直测量工作贯穿整个过程。准直测量工作以测量数据为基础,从预准直阶段到准直安装阶段,再到后期机器维护复测阶段,都会产生大量、格式不同的数据。采用人工处理数据的收集、存储、合并、分发以及综合数据分析,极易出现数据错记、丢失、迁移不安全等问题,且效率低下。采用数据库技术的数据管理系统应运而生。准直测量数据管系统是基于B/S模式的Web应用,实现了数据统一、在线管理。该系统采用了 SUN公司的JSP和JDBC技术,充分利用了 SUN公司J2EE开发平台的特点与优势,实现异构系统的集成,达到了异地数据的交换和管理信息共享的目标。目前,这套系统具有数据存储、数据查询、数据删除、数据修改、数据处理、仪器管理、文献管理等功能。整个系统包括前端页面和后台管理系统两部分,采用MVC结合分层思想的模式进行开发。MVC的设计模式使系统各组成部分之间的耦合性大幅度降低,系统的扩展和维护性能得到了最大程度的增强。结合准直测量数据处理理论,自主开发了平滑处理软件,内嵌在系统的数据处理模块,丰富了系统的功能。

关键词：粒子加速器数据管理系统数据库 Web开发 MVC框架 B/S

粒子加速器隧道控制网稳定性分析及束流轨道平滑

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粒子加速器隧道控制网稳定性分析及束流轨道平滑

作者：刘忠贺战略支援部队信息工程大学

学位级别：硕士

随着科技的不断发展,科学研究已经迈向微观世界中的粒子领域。粒子加速器装置能够帮助科研工作者探索微观粒子的奥秘,以提升我国在物理、生物、医疗等领域的地位和水平。加速器工程具有规模宏大、结构复杂、精度极高的特点,给测量工作... 详细信息

随着科技的不断发展,科学研究已经迈向微观世界中的粒子领域。粒子加速器装置能够帮助科研工作者探索微观粒子的奥秘,以提升我国在物理、生物、医疗等领域的地位和水平。加速器工程具有规模宏大、结构复杂、精度极高的特点,给测量工作提出了巨大挑战。加速器设备运营期间,需要定期进行维护,以确保机器的安全运转。本文主要从不同期控制网坐标系之间的统一、基准点的稳定性分析以及束流轨道平滑三个方面展开研究。主要研究内容和创新点如下:1.为提高坐标转换的精度和可靠性,提出了一种基于RANSAC算法的相对稳定公共点筛选方法。以四元数坐标转换模型为基础,引入RANSAC算法来迭代筛选控制网中相对稳定公共点,利用这些点进行坐标转换,以提高转换的精度。以加速器隧道控制网为例,进行模拟试验和实例分析,并与基于M估计的坐标转换结果进行对比。结果表明,本文方法能够精确定位粗差,相对稳定点误判率低于M估计结果,且坐标转换精度更高。2.基于传统TST模型求解相似变换参数容易受到较大变形点影响的不足,将RANSAC算法与该模型相结合,并对其在隧道控制网稳定性分析中应用时的有效性进行验证。首先,在求解转换参数前,利用RANSAC算法初步筛选相对稳定点;然后,再通过TST模型对这些稳定点进行计算,求解正确的变换参数,得到各网点位移;最后,通过T检验法对控制网进行稳定性分析。进行了模拟试验和实例分析,并与传统TST模型、IWST模型计算结果进行了比较。结果表明,本文方法的稳定点判别正确率最高,且得到的位移量与实际情况符合得更好。3.粒子加速器停机时间短,磁铁间相对精度要求高,为提高束流轨道平滑分析效率,提出了一种基于移动最小二乘的平滑分析方法。首先,对原始平滑数据作预处理,使环形磁铁数据呈直线形分布;其次,对平滑区域进行网格化处理,提取网格点并选定合适的基函数与权函数;然后,给出平滑分析的三项指标并设计了整个平滑分析流程;最后,通过模拟数据对比分析了平均值法、最小二乘拟合与迭代法及本文方法的平滑结果。结果表明,在相同指标条件下,本文方法得到的拟合曲线最光滑,且磁铁调整数量最少,在一定程度上节省了调整时间,提高了效率。

关键词：粒子加速器隧道控制网坐标转换 RANSAC算法稳定性分析平滑分析

粒子加速器多系统位移监测及全局坐标系转换方法研究

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粒子加速器多系统位移监测及全局坐标系转换方法研究

作者：唐郑中国科学技术大学

学位级别：硕士

随着大型粒子加速器的发展,整个系统对于准直和安装的要求越来越高,其中关键部件的定位精度对于整个机器能否正常运行至关重要。因此在高精度准直的基础上,采用各种可行的位置监测装置对地面沉降或元部件姿态变化进行实时监测是很有必... 详细信息

随着大型粒子加速器的发展,整个系统对于准直和安装的要求越来越高,其中关键部件的定位精度对于整个机器能否正常运行至关重要。因此在高精度准直的基础上,采用各种可行的位置监测装置对地面沉降或元部件姿态变化进行实时监测是很有必要的。根据粒子加速器的特点,垂直于束流方向,即横向位置变化对束流运行影响最大。粒子加速器高精度位置监测设备主要有静力水准系统和线位置探测器等。目前,在大多数大型粒子加速器装置中,主要使用上述位移监测系统对两个方向的唯一变化分别进行监测。它们都基于各自不同基准,且监测系统的监测范围是有限的。在数据分析方面,它们要分段分类进行整理,需要工作人员进入现场进行勘查,确定各个监测段之间的相互关系,然后进行必要的调整。这些监测结果不能在全局坐标系下有效反映各个部分或者部件的位移变化,往往由于局部的位移变化产生的调整影响到整个机器的正常运行。本课题讨论各个监测系统的数据统一到粒子加速器全局坐标系下,在统一的坐标系中考量各个关键元部件在不同的监测系统下的坐标变动,将各个监测系统的相对测量转变为绝对测量。首先,本文阐述了粒子加速器及机械准直的研究情况,介绍了静力水准系统和线位置探测器的测量原理、类型以及在国内外研究机构中的应用,阐述了其优势之处以及应对未来发展的局限性。同时介绍了静力水准系统的标定方法,设计线位置探测器的标定实验。其次,系统地阐述了多系统位移监测系统的设计目的、设计路线以及结构设计和加工过程。在实验室中搭建了五个基础平台组成的验证系统并说明了静力水准系统、线位置探测器、倾角传感器和位敏探测器的安装及调试过程。再次,详细说明了系统中多级空间坐标系的建立及转换方法。包括传感器坐标系和基板坐标系的建立方法以及传感器坐标系向基板坐标系的转换方法。系统坐标系的建立以及基板坐标系向系统坐标系的转换方法。在实验室中布设了模拟二级网点,以实现将两种仪器测量数据的坐标值转换至全局坐标系中的目的。最后,对于系统中的静力水准传感器、线位置探测器,结合位敏探测器和高精度倾角传感器进行数据比对研究。结合实际监测数据坐标值从各自的传感器坐标系经由基板坐标系、系统坐标系转换至全局坐标系中。

关键词：粒子加速器静力水准系统线位置探测器倾角传感器位敏探测器多系统位置监测系统坐标系转换

粒子加速器准直参考网络的机械设计及其关键性能分析

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粒子加速器准直参考网络的机械设计及其关键性能分析

作者：张海艇中国科学技术大学

学位级别：硕士

准直技术作为重要的加速器技术之一,对于加速器的性能表现有着至关重要的影响。特别是对新一代高性能加速器,磁铁的安装定位误差会导致储存束流轨道的畸变,影响加速器的性能,严重时甚至导致束流无法存储。进一步提高准直技术水平,对于... 详细信息

准直技术作为重要的加速器技术之一,对于加速器的性能表现有着至关重要的影响。特别是对新一代高性能加速器,磁铁的安装定位误差会导致储存束流轨道的畸变,影响加速器的性能,严重时甚至导致束流无法存储。进一步提高准直技术水平,对于发展衍射极限储存环、自由电子激光装置等第四代粒子加速器有着重要意义。为了建设合肥先进光源（HALF）的需要,国家同步辐射实验室开展相应的预研工作,新的准直方法和技术为其重要内容之一。为了达到更高的准直测量精度,创新性的研究了一种准直测量方法——准直参考网络系统（RNA）。该系统集合不同类型高精度传感器的优势,在共平台、共坐标系下实现对关键元部件的全局控制测量,拟实现将准直安装精度提高到在100m滑动窗口内相对位置精度好于20μm。本文研究的主要内容是设计并提出了准直参考网络的机械系统模型,以及其关键部件准直基准板和高精度电子弦距尺。介绍了准直参考网络相应的使用方法。同时对准直参考网络整机进行了静力学分析,对准直参考网络的关键部件准直基准板进行了优化设计,以及对准直参考网络整机进行了随机振动分析,根据仿真结果分析该系统满足项目工程需求,效果良好。

关键词：粒子加速器合肥先进光源准直参考网络静力学分析优化设计随机振动分析

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微型粒子加速器小如芯片 003

微型粒子加速器小如芯片

中国科学报

作者：李木子

本报讯一种微米大小的装置，通过在一块晶体板上发射电子束就可以产生非常强烈的光。这种装置可用于制造微型X光机和粒子加速器。与目前的粒子加速器相比，这种小如芯片的装置的制造过程更短、更便宜、更紧凑。相关研究成果近日发表于... 详细信息

本报讯一种微米大小的装置，通过在一块晶体板上发射电子束就可以产生非常强烈的光。这种装置可用于制造微型X光机和粒子加速器。与目前的粒子加速器相比，这种小如芯片的装置的制造过程更短、更便宜、更紧凑。相关研究成果近日发表于《自然》。该装置由香港大学和美国麻省?

关键词：粒子加速器

来源： cnki报纸评论

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我国粒子加速器的发展和展望

物理 1991年第8期20卷 473-482页

作者：方守贤梁岫如中国科学院高能物理研究所北京100039

我国粒子加速器在８０年代里有了相当大的发展．三大加速器建设工程的完成，标志着我国已具有了建造大型加速器的能力．粒子加速器技术在一些方面已达到了国际上８０年代中期的水平，低能小加速器的应用出现了新的形势，一些相关的工业... 详细信息

我国粒子加速器在８０年代里有了相当大的发展．三大加速器建设工程的完成，标志着我国已具有了建造大型加速器的能力．粒子加速器技术在一些方面已达到了国际上８０年代中期的水平，低能小加速器的应用出现了新的形势，一些相关的工业技术得到了相应的发展．当然，与国际上新技术、高技术日新月异的发展形势相比，我们仍然存在着很大的差距．本文试图纵观世界上粒子加速器的发展，分析我国粒子加速器所处的地位和今后的发展．

关键词：粒子加速器 BEPC HESYRL HIRFL