DB34∕T 3593-2020 超导回旋加速器 射频低电平控制系统性能测试方法.docx

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1、ICS27.120.99F91DB34安徽省地方标准DB34/T35932020超导回旋加速器射频低电平控制系统性能测试方法SuperconductingcyclotronTheperformancetestmethodoflowlevelradiofrequencycontrolsystem文稿版次选择2020-06-22发布2020-07-22实施安徽省市场监督管理局发布DB34/T35932020前言本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。本标准由合肥中科离子医学技术装备有限公司提出。本标准由安徽省超导回旋加速器标准化技术委员会归口。本标准起草单位：合肥中科离子医学技术装备有限

2、公司、池州市产品质量监督检验所。本标准主要起草人：陈根、巢楚颉、张鑫、宋云涛、史永安、陈永华、丁开忠、冯汉升、杨庆喜、刘广、彭振、莫少奇、黄熙、李俊、邢以翔、黄漪。IDB34/T35932020超导回旋加速器射频低电平控制系统性能测试方法1范围本标准规定了超导回旋加速器射频低电平控制系统性能测试的性能要求、测试平台搭建、测试前准备和测试步骤。本标准适用于超导回旋加速器射频低电平控制系统在与加速器联调时的性能测试。2术语和定义下列术语和定义适用于本文件。2.1谐振腔resonantcavity在射频波段能够提供加速粒子所需的电场的封闭空腔。2.2固态功率源solidstateamplifierS

3、SA采用固态功放器件与功率合成技术，实现放大射频信号功率的半导体功率放大器。2.3射频低电平控制lowlevelradiofrequencycontrolLLRF通过多种控制环路对超导回旋加速器中射频加速电场的幅度和相位进行控制，使其满足加速器对加速电压的要求，同时通过调谐环路来保证射频谐振腔与功率源的谐振状态，确保射频系统稳定工作。2.4幅度稳定度amplitudestability在规定的条件下，射频系统输出信号幅度的相对量。注：如输出设定值为U0，实际输出幅度值与设定值之差为U，则幅度稳定度为U/U0。2.5相位稳定度phasestability在规定的条件下，射频系统输出信号相位的相对

4、量。注：如输出设定值为0，实际输出相位值与设定值之差为，则相位稳定度为/0。1LLRF系统作为超导回旋加速器的关键部件，幅度稳定度要求不超过110，相位稳定度要求不超DB34/T359320203性能要求-3过0.1。4测试平台搭建4.1根据图1搭建测试平台，进行关键参数（幅度稳定度、相位稳定度等）的测试。4.2试验所需设备包括：测试腔、功率放大器、LLRF系统、信号发生器等。信号发生器幅度调制时钟单元功率放大器测试腔本地控制单元数模转换联锁单元状态诊断单元LLRF系统调谐控制图1性能测试平台5测试前准备5.1校准信号5.1.1根据射频传输线的固有损耗校准射频信号。5.1.2LLRF系统与功率

5、放大器相连，功率放大器的输出接入测试腔（以下简称“腔体”）中，采用连续波模式校准功率源的输出功率。5.2安全性能验证5.2.1将腔体调为失谐状态，腔体的入射功率发生全反射，LLRF系统显示高反射功率，此时系统关闭，无功率输出。5.2.2腔体内出现打火现象，LLRF系统显示腔体打火，此时系统关闭，无功率输出。5.2.3腔体内真空度大于510-4Pa，LLRF系统显示真空故障，此时系统关闭，无功率输出。5.2.4腔体内如出现温度、压力或流速等异常，LLRF系统显示水冷故障，此时系统关闭，无功率输出。5.2.5SSA出现异常，LLRF系统显示SSA故障，此时系统关闭，无功率输出。26.1.3设置幅度

6、环控制参数，使幅度稳定度的平均值不超过110。DB34/T359320205.3调谐环测试5.3.1检查上位机控制电机的正反转功能。若正常运转，可继续下一步工作；若检查出现异常，应重新调试电机。5.3.2设置当前腔体取样信号与入射功率信号之间存在相位差，将调谐环路设置为闭环，电机开始运动，直到腔体取样信号与入射功率信号之间的相位差不超过0.3。6测试步骤6.1幅度稳定度测试6.1.1设置LLRF系统处于测试模式。6.1.2调谐环闭环，幅度环闭环，此时幅度达到设定值。-36.1.4连续测试8小时，确认幅度稳定度的平均值在允许范围之内。6.2相位稳定度测试6.2.1设置LLRF系统处于测试模式。6.2.2调谐环闭环，同时幅度环和相位环也闭环。6.2.3设置相位环的控制参数，使相位稳定度的平均值不超过0.1。6.2.4连续测试8小时，确认相位稳定度的平均值在允许范围之内。_3