The invention relates to the field of optical radiation technology of microwave cavity in the field of nuclear electronics, in particular to an optical radiation monitoring system of high power microwave cavity. Its features include a stainless steel shielding box, a circuit board is arranged in the stainless steel shielding box, a SMA joint is arranged on the circuit board, a photoelectric conversion sensor probe is installed under the side of the stainless steel shielding box, a power interface connected with the circuit board is arranged on the stainless steel shielding box, and two light sensing probes on the circuit board. The self-test signal passes through the signal selector and chooses the signal to output the optical induction sensor signal. The optical induction sensor signal is connected with the single signal processing circuit in the triple redundant circuit. The single signal processing circuit judges the output signal by one way and connects the triple-input voting circuit. The triple-input voting circuit outputs the alarm signal. The system has high reliability and fast response speed, low design cost, simple circuit and easy installation, adjustable signal judgment logic threshold and high sensitivity.
【技术实现步骤摘要】
一种高功率微波腔体的光辐射监测系统
本专利技术涉及核电子学
的微波腔体的光辐射
,尤其是涉及一种高功率微波腔体的光辐射监测系统。
技术介绍
在强流粒子加速器中高功率微波(HPM)腔体具有广泛的应用,其通过采用一种工作频率范围在1G-300GHz之间且瞬时功率过100MW的电磁脉冲而实现将电磁能量转化为粒子的动能以实现粒子加速。在HPM腔体中,由于功率传输设备制造工艺上的不完美等因素使得实际工作环境中的HPM在真空传输时会产生二次电子倍增效应甚至电弧放电效应的。这两种效应的发生使得处于工作状态的腔体和真空管造成局部短路或局部温度升高,甚至破坏昂贵的超导腔及其配套设备。因此如何实时监测这两种效应成为HPM腔体保护系统设计的一个关键。其主要目的是能及时的监测这两种效应并能迅速关闭微波功率源,以避免造成HPM腔体的设备损坏。由高功率微波传输导致的电弧放电效应的过程中通常伴随着高能量的释放,其通常会以一种辐射的方式对外释放能量。实验表明,在强流粒子加速器中HPM腔体当发生电弧放电效应的时候,其对外辐射的可见光线的通常是为波长460nm到580nm左右的的可见光。因此有文献[1]提出利用光探测技术来实现二次电子倍增和电弧放电效应的监测,从而快速的实现机器保护。光辐射监测技术是一种低成本的监测方法,其通过一套电路监测并触发警报,其设计原理简单,且响应速度较快。然而在目前已有的解决方案中,监测电路通常是一种由多个模拟器件组成的放大和触发电路,其存在一定可靠性问题。首先,这一类的半导体集成电路使用一段时间后,某些电性能参数将逐渐发生参数漂移而失效,并可能产生随机 ...
【技术保护点】
1.一种高功率微波腔体的光辐射监测系统,其特点是包括不锈钢屏蔽盒,所述的不锈钢屏蔽盒内设置有电路板,电路板上设置有第二SMA接头,第二SMA接头通过三根同轴电缆传输线分别接第一SMA接头中的LVDS信号OUT+端口、LVDS信号OUT‑端口和复位信号端口,光电转换传感器探头安装在不锈钢屏蔽盒侧面下方,不锈钢屏蔽盒上还设置有与电路板相连的电源接口;所述的电路板上的电路模块中的两路光传感探头和自检信号经过信号选择器并选择信号输出光感应传感器信号,光感应传感器信号接三重冗余电路中的单路信号处理电路,单路信号处理电路经单路判断输出信号接三输入投票电路,三输入投票电路输出为报警信号。
【技术特征摘要】
1.一种高功率微波腔体的光辐射监测系统,其特点是包括不锈钢屏蔽盒,所述的不锈钢屏蔽盒内设置有电路板,电路板上设置有第二SMA接头,第二SMA接头通过三根同轴电缆传输线分别接第一SMA接头中的LVDS信号OUT+端口、LVDS信号OUT-端口和复位信号端口,光电转换传感器探头安装在不锈钢屏蔽盒侧面下方,不锈钢屏蔽盒上还设置有与电路板相连的电源接口;所述的电路板上的电路模块中的两路光传感探头和自检信号经过信号选择器并选择信号输出光感应传感器信号,光感应传感器信号接三重冗余电路中的单路信号处理电路,单路信号处理电路经单路判断输出信号接三输入投票电路,三输入投票电路输出为报警信号。2.如权利要求1所述的一种高功率微波腔体的光辐射监测系统,其特征在于:所述的三重冗余电路中的单路信号处理电路为三路,分别输出单路判断输出A路信号、单路判断输出B路信号和单路判断输出C路信号,每一路信号通过采用阻抗放大法将输入光感应传感器信号转换为电压信号然后进行放大接三输入投票电路;每一路独立的单路信号处理电路中,光感应传感器信号的输出电流信号送入第二电阻的非接地端和第一电阻,第二电阻的另一端接地,第一电阻与第一运算放大器反相端口相连,第一运算放大器正相端口经10kΩ电阻接地,第一运算放大器输出端接补偿电容,第一可调电阻和第二可调电阻串联后与补偿电容并联;第一运算放大器输出端经由第三电阻与一端接地1pF电容组成低通滤波器后将信号输出到第二运算放大器的正相端口相连;第二运算放大器的反相输入端口与第三可调电阻相连,第三可调电阻的另一端接地,第二运算放大器反相连接第四电阻一端,第四电阻另一端接+5.0VVCC电信号,+5.0VVCC电信号与第二运算放大器的输出端之间...
【专利技术属性】
技术研发人员:谢在鹏,李永明,何源,
申请(专利权)人:中国科学院近代物理研究所,
类型:发明
国别省市:甘肃,62
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