一种超声分子束注入脉冲时序控制系统及方法技术方案

本发明专利技术属于磁约束聚变加料控制技术领域，具体公开一种超声分子束注入脉冲时序控制系统及方法，该系统包括交互模块、中央处理器、图像显示器、控制板、高压脉冲电源、控制阀、信号反馈模块和数据模型生成器，中央控制器分别与交互模块、图像显示器、控制板以及数据模型生成器连接，控制板与高压脉冲电源连接，高压脉冲电源与控制阀连接，控制阀与目标连接，目标与信号反馈模块连接，信号反馈模块与数据模型生成器连接，该方法包括：人机交互与脉冲数据主动设定步骤，脉冲时序主动控制步骤，脉冲时序实时反馈控制步骤。本发明专利技术在输出的实时性方面有的极大提高，能够达到微秒量级的控制精度，并且具有人机交互友好的，以及及时反馈控制等优点。制等优点。制等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种超声分子束注入脉冲时序控制系统及方法


[0001]本专利技术属于磁约束聚变加料控制
，具体涉及一种高精度且能实时反馈控制的聚变加料超声分子束脉冲时序控制的系统及方法。

技术介绍

[0002]超声分子束注入是磁约束聚变的先进加料技术。在聚变实验研究中，由于超声分子束具有很高的定向速度，也常用于磁约束聚变等离子体的微秒级时间尺度的快物理过程控制。因此，具有微秒级高精度且稳定的时序控制系统是非常必要，它能够保障超声分子束束流在工作条件下能够按照预设进行迅速而稳定注入，且能够对快时间尺度的物理进行精确的干预。
[0003]在聚变加料领域中，普通脉冲送气不具有超声分子束的高定向速度的特性，因此从气体喷出阀门口到接触等离子体的过程也需要较长时间。其控制系统通常利用脉冲发生器进行送气控制的脉冲，从脉冲发生器产生波形到阀门最终释放气体，也需要较长时间，这使得送气的脉宽常在毫秒量级，这对于聚变装置涉及到微秒尺度的快过程控制是不够的。同时这种控制方式的人机交互性不足，尤其在数据储存，报错等方面不能够实现良好的人机交互，并且由于时间响应不足，很难实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超声分子束脉冲时序控制系统，其特征在于，该系统包括：交互模块(100)；交互模块(100)用于接收聚变加料超声分子束输入的脉冲数据，并根据脉冲数据判定规则，判断脉冲数据模型是否是可执行类型，若是则输出脉冲数据至中央处理器(200)；中央处理器(200)；所述的中央处理器(200)分别与交互模块(100)、图像显示器(300)、控制板(400)以及数据模型生成器(900)连接，所述的中央控制器(200)用于将接收的交互模块(100)传输来的脉冲数据并传输给控制板(400)，接收数据模型生成器(900)传输来的脉冲数据图像显示在图像显示器(300)中；图像显示器(300)；所述的图像显示器(300)用于显示中央处理器(200)传输来的脉冲数据图像；控制板(400)；所述的控制板(400)与高压脉冲电源(500)连接，控制板(400)用于接收到中央处理器(200)的触发指令，并将脉冲数据模型给定的脉冲序列输出给高压脉冲电源(500)；高压脉冲电源(500)；所述的高压脉冲电源(500)与控制阀(600)连接，所述的高压脉冲电源(500)用于将脉冲序列生成为高压脉冲序列，并将高压脉冲序列加载至控制阀(600)上；控制阀(600)；所述的控制阀(600)与目标(700)连接，所述的控制阀(600)在高压脉冲序列的作用下开启，并控制目标(700)开始工作；信号反馈模块(800)；所述的信号反馈模块(800)与目标(700)连接，信号反馈模块(800)用于对目标(700)的密度进行实时测量、传输、实时运算，确定目标预设值与实时测量的密度值的比值R；数据模型生成器(900)；所述的数据模型生成器(900)与信号反馈模块(800)连接，数据模型生成器(900)能够对对信号反馈模块(800)给出的数据进行实时响应，当对信号反馈模块(800)给出的比值R小于一定值时，数据模型生成器(900)生成空序列，即不产生后续时序脉冲信号；当信号反馈模块(800)给出的比值R大于一定值时，数据模型生成器(900)给出预设的脉冲数据序列模型，并将脉冲数据序列模型传输给中央处理器(200)。2.根据权利要求1所述的一种超声分子束脉冲时序控制系统，其特征在于：所述的控制板(400)包括监听模块(410)和输出模块(420)，监听模块(410)与中央处理器(200)、输出模块(420)连接，输出模块(420)与高压脉冲电源(500)连接。3.根据权利要求2所述的一种超声分子束脉冲时序控制系统，其特征在于：所述的监听模块(410)用于对中央处理器(200)的触发指令随时监听当监听模块(410)接收到中央处理器(200)的触发指令，则调用输出模块(420)输出脉冲数据模型给定的脉冲序列。4.根据权利要求3所述的一种超声分子束脉冲时序控制系统，其特征在于：所述的信号反馈模块(800)包括密度测量器(810)和对比器(820)，对比器(820)与数据模型生成器(900)、密度测量器(810)连接，密度测量器(810)与目标(700)连接。5.根据权利要求4所述的一种超声分子束脉冲时序控制系统，其特征在于：所述的密度测量器(810)用于对目标(700)的密度进行实时测量并传输，信号反馈模块(800)中的对比器(820)作用于将由密度测量器(810)实时测量的密度信号进行实时运算，运算结果为目标预设值与实时测量的密度值的比值R。
6.根据权利要求5所述的一种超声分子束脉冲时序控制系统，其特征在于：当所述的当对比器(820)的运算结果比值R小于1.01时，数据模型生成器(900)生成空序列，即不产生后续时序脉冲信号。7.根据权利要求6所述的一种超声分子束脉冲时序控制系统，其特征在于：当所述的对比器(820)的运算结果比值R大于1.01时，数据模型生成器(900)给出预设的脉...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖国梁，陈程远，冯北滨，钟武律，殷娇，
申请(专利权)人：核工业西南物理研究院，
类型：发明
国别省市：