专利名称：高压型加速器的自动高压锻炼方法及自动高压锻炼系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及高压型加速器，特别涉及一种高压型加速器的自动高压锻炼方法及自动高压锻炼系统。
背景技术：
高压型加速器是一种由高压产生的高压电场对带电粒子进行加速的装置，高压在
0.3MV至5MV范围内。当高压型加速器安装完成后，需要经历较长时间的调试，调试中的一个重要步骤就是高压锻炼，大约需要经过2 3周的时间，才能交付用户使用。调试完成后，交付给用户进行生产后，每天仍然需要先进行高压锻炼，保证机器能够承受较高的电压，才能进行生产。因此，高压锻炼是高压型加速器满足生产需求的必需步骤。目前，高压型加速器的高压锻炼仍然采用人工方式进行锻炼，这就要求相关技术人员按照一定规范进行操作，技术人员需要懂得高压型加速器的一般操作、应急处理方法等等相关知识，而且必需坚守岗位。对于用户来说，只要有使用高压型加速器的需要，高压锻炼是开机后的第一个重要操作，也是必须的，需要有专门操作人员在岗操作。这就带来了较高的人力成本，同时操作人员的技术水平也会影响高压锻炼的效果和耗费的时间。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中没有一种能够自动进行高压型加速器的高压锻炼的方法或设备，在高压型加速器的高压锻炼中耗费较多人力成本的缺陷，提出一种加速器的自动高压锻炼方法及自动高压锻炼系统，通过实时测量真空度值和离子泵流值并在测得的值满足一定条件时加大电压，在参数不符合要求的情况下终止加压过程，能够自动的完成高压型加速器的高压锻炼过程，降低人力成本的同时也使得对于参数变化(如真空度)的反应更加迅速，从而对真空系统设备冲击较小、更有效地保护高压型加速器和真空系统设备。本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的:本发明提供了一种高压型加速器的自动高压锻炼方法，其特点在于，实时检测打火现象，在检测到打火现象的情况下终止流程，该自动高压锻炼方法包括以下步骤:Sltll、将当前电压值作为一初始电压值，设定一最终电压值；Sltl2、实时测量一第一时长范围内的真空度值和离子泵流值，将该第一时长范围内的真空度值的最大值作为真空度最大值、将该第一时长范围内的离子泵流值的最大值作为离子泵流最大值；Sltl3、对一第二时长范围内的真空度最大值和离子泵流最大值，判断是否有任意一真空度最大值小于预设的一真空度上限值以及是否有任意一离子泵流最大值小于预设的一离子泵流上限值，在两个判断结果中均为是的情况下执行步骤Sltl5，在两个判断结果中有至少一个为否时执行步骤Sltl4 ；s1(l4、发出一报警信息；
Sltl5、判断当前电压值是否小于该最终电压值，在判断结果为否的情况下执行步骤Sltl6，在判断结果为是的情况下执行步骤Sltl7 ；Sltl6、保持当前电压值不变达一第一时间间隔后，将当前电压值降至预设的一低压值，发出一成功信息并终止流程；Sltl7、将当前电压值加上一电压增加值作为一目标电压值；S1(l8、逐步增大电压直至当前电压值达到该目标电压值时，执行该步骤S1Q2。其中，该第一时长范围为此前某一个时刻至当前时刻的时间段，该第一时长范围的长度是预设的一固定值。该第二时长范围也是此前某一个时刻至当前时刻的时间段，该第二时长范围的长度也是预设的一固定值。容易理解地，该第二时长范围的长度大于等于该第一时长范围的长度。该真空度上限值和该离子泵流上限值均可由本领域技术人员根据实际需要设置，用于保证该自动高压锻炼方法仅在该真空度最大值和该离子泵流最大值符合要求的情况下才会继续增大电压，保障高压锻炼过程的安全性。在高压型加速器的高压锻炼中出现打火现象有可能损坏高压型加速器，所以本发明的自动高压锻炼方法中实时检测打火现象，如果检测到打火现象发生，无论进行到流程中的哪一个步骤，均会终止流程。该自动高压锻炼方法在真空度最大值和离子泵流最大值满足条件的时候加压，直到当前电压值达到该最终电压值后，保持一段时间后，高压锻炼完成。较佳地，该步骤Sltl2和该步骤Sltl3之间还包括以下步骤:S.、将该初始电压值至该最终电压值的区间划分为η个电压值区间，η为一正整数，对第η个电压值区间，预设有一第η电压增加值；S1(l22、在当前电压值位于第k个电压值区间时，将该电压增加值设为第k电压增加值Vk，I彡k彡η且k为一正整数 。在高压型加速器的高压锻炼中，在电压较低时可以较快地增大电压提高效率，而在电压较高时需要较缓地增大电压以避免损坏高压型加速器，所以通过上述设置根据当前电压值的大小选择不同的电压增加值能够兼顾高压锻炼的效率和安全性。高压型加速器的高压锻炼中，该最终电压值高达兆伏级，这样的高电压下需要较平缓地增大电压，以减少对真空系统设备和高压设备的冲击，以保护真空系统设备和高压型加速器的核心部件，比如加速管和环形变压器。 较佳地,该步骤Sltl22被步骤Sltl22a替代:Sltl22a、在当前电压值Ve位于第k个电压值区间[Vi, Vp时，将该电压增加值设为HVk，其中I≤k≤η且k为一正整数、Vk为第k电压增加值、H由下式确定:
权利要求
1.一种高压型加速器的自动高压锻炼方法，其特征在于，实时检测打火现象，在检测到打火现象的情况下终止流程，该自动高压锻炼方法包括以下步骤: Sltll、将当前电压值作为一初始电压值，设定一最终电压值； Sltl2、实时测量一第一时长范围内的真空度值和离子泵流值，将该第一时长范围内的真空度值的最大值作为真空度最大值、将该第一时长范围内的离子泵流值的最大值作为离子泵流最大值； Sltl3、对一第二时长范围内的真空度最大值和离子泵流最大值，判断是否有任意一真空度最大值小于预设的一真空度上限值以及是否有任意一离子泵流最大值小于预设的一离子泵流上限值，在两个判断结果中均为是的情况下执行步骤Sltl5，在两个判断结果中有至少一个为否时执行步骤Sltl4 ； Sltl4、发出一报警信息并终止流程； Sltl5、判断当前电压值是否小于该最终电压值，在判断结果为否的情况下执行步骤Sltl6,在判断结果为是的情况下执行步骤Sltl7 ； Slc 、保持当前电压值不变达一第一时间间隔后，将当前电压值降至预设的一低压值，发出一成功信息并终止流程； s1(l7、将当前电压值加上一电压增加值作为一目标电压值； s1(l8、逐步增大电压直至当前电压值达到该目标电压值时，执行该步骤s1(l2。
2.如权利要求1所述的自动高压锻炼方法，其特征在于，该步骤Sltl2和该步骤Sltl3之间还包括以下步骤: S.、将该初始电压值至该最终电压值的区间划分为η个电压值区间，η为一正整数，对第η个电压值区间，预设有一第η电压增加值； S.、在当前电压值位于第k个电压值区间时，将该电压增加值设为第k电压增加值Vk，I≤k≤η且k为一正整数。
3.如权利要求2所述的自动高压锻炼方法，其特征在于，该步骤Sltl22被步骤Sltl22a替代: Sltl22a、在当前电压值Ve位于第k个电压值区间[Vi, νρ时，将该电压增加值设为HVk，其中I彡k彡η且k为一正整数、Vk为第k电压增加值、H由下式确定:
4.如权利要求1-3中任意一项所述的自动高压锻炼方法，其特征在于，该步骤Sltl2被步骤S102a替代: Sltl2a、测量一第一时长范围内的真空度值和离子泵流值，将该第一时长范围内的真空度值的最大值作为真空度最大值、将该第一时长范围内的离子泵流值的最大值作为离子泵流最大值，将该第一时长范围内的真空度值的最小值作为真空度最小值、将该第一时长范围内的离子泵流值的最小值作为离子泵流最小值，并计算该第一时长范围内的真空度变化率和离子泵流变化率； 该步骤Sltl7被步骤Sltl7a替代: Sltl7a、根据以下公式计算一启动参数G:
5.一种高压型加速器的自动高压锻炼系统，其特征在于，包括: 一测量模块，该测量模块包括一真空度测量单元和一离子泵流测量单元，该真空度测量单元用于实时测量一第一时长范围内的真空度值，将该第一时长范围内的真空度值的最大值作为真空度最大值，该离子泵流测量单元用于实时测量该第一时长范围内的离子泵流值，将该第一时长范围内的离子泵流值的最大值作为离子泵流最大值； 一打火检测模块，用于在检测到有打火现象时发出一打火报警； 一第一判断模块，用于对一第二时长范围内的真空度最大值和离子泵流最大值，判断是否有任意一真空度最大值小于预设的一真空度上限值以及是否有任意一离子泵流最大值小于预设的一离子泵流上限值，在两个判断结果中均为是的情况下启用一第二判断模块，在两个判断结果中有至少一个为否时启用一报警模块； 该报警模块，用于发出一报警信息； 该第二判断模块，用于判断当前电压值是否小于一最终电压值，在判断结果为否的情况下启用一高压保持模块，在判断结果为是的情况下启用一升压模块； 该高压保持模块，用于保持当前电压值不变达一第一时间间隔后，将当前电压值降至预设的一低压值，并发出一成功信息； 该升压模块，用于将当前电压值加上一电压增加值作为一目标电压值，并逐步增大电压直至当前电压值达到该目标电压值时，启用该第一判断模块。
6.如权利要求5所述的自动高压锻炼系统，其特征在于，该自动高压锻炼系统还包括一电压值分段模块，该电压值分段模块用于将一初始电压值至该最终电压值的区间划分为η个电压值区间，η为一正整数，对第η个电压值区间预设有一第η电压增加值。
7.如权利要求6所述的自动高压锻炼系统，其特征在于，该升压模块包括一第一电压增幅计算单元，用于在当前电压值位于第k个电压值区间时，将该电压增加值设为第k电压增加值Vk，I彡k彡η且k为一正整数。
8.如权利要求6所述的自动高压锻炼系统，其特征在于，该升压模块包括一第二电压增幅计算单元，用于在当前电压值I位于第k个电压值区间[Vi, vp时，将该电压增加值设为HVk，其中I彡k彡η且k为一正整数、Vk为第k电压增加值、H由下式确定:
9.如权利要求5-8中任意一项所述的自动高压锻炼系统，其特征在于，该真空度测量单元还用于将该第一时长范围内的真空度值的最小值作为真空度最小值、并计算该第一时长范围内的真空度变化率，该离子泵流测量单元还用于将该第一时长范围内的离子泵流值的最小值作为离子泵流最小值、并计算该第一时长范围内的离子泵流变化率； 该升压模块还包括 一 G因子判断单元，用于根据以下公式计算一启动参数G:
全文摘要
本发明公开了一种高压型加速器的自动高压锻炼方法及自动高压锻炼系统。该自动高压锻炼系统包括一测量模块，用于测量真空度值和离子泵流值；一用于检测打火的打火检测模块；一第一判断模块，用于判断真空度值和离子泵流值是否符合增大电压的条件；一报警模块；一第二判断模块，用于判断当前电压值是否小于最终电压值；一高压保持模块，用于保持最终电压值一段时间，完成高压锻炼；一升压模块，用于逐步增大电压。本发明的高压型加速器的自动高压锻炼方法及自动高压锻炼系统通过实时测量真空度值和离子泵流值并在测得的值满足一定条件时加大电压，能够自动完成高压锻炼过程，降低人力成本的同时更有效地保护高压型加速器和真空系统设备。
文档编号H05H5/00GK103179773SQ20131005063
公开日2013年6月26日 申请日期2013年2月7日 优先权日2013年2月7日
发明者苏海军, 王胜利, 郭洪雷, 吕彬 申请人:中国科学院上海应用物理研究所