一种大功率离子源稳定长脉冲运行方法
【专利摘要】本发明公开了一种大功率离子源稳定长脉冲运行方法，利用大功率离子源引出束电流大小的信号，和预设的阈值信号进行比较，利用实时信号比较处理单元计算输出控制信号，通过离子源运行控制单元进行实时调节离子源的运行，达到维持离子源引出束电流基本不变，达到大功率离子源稳定长脉冲运行的目的。
【专利说明】一种大功率离子源稳定长脉冲运行方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及大功率离子源领域，具体为一种大功率离子源稳定长脉冲运行方法。【背景技术】
[0002]大功率离子源是用于产生强流、大功率带电粒子束的装置，其不仅是磁约束核聚变装置的中性束注入加热系统的关键部件，还可以用于提供高热流束流进行极端条件下的材料特性及演化进程研究，并且可广泛的应用与航空和军事等领域，在国家的能量安全方面有着至关重要的地位。大功率离子源的稳定运行是目前大功率离子源长脉冲，甚至稳态运行必须解决的问题，目前也是国际上研究的热点和重点。
[0003]对于大功率离子源，其运行分为起弧和离子束引出两大部分，在运行过程中，由于其自身的固有特点和外界的干扰等因素，会引起起弧和离子束引出的不稳定，主要表现为引出束流随时间的变化出现波动，而这也不满足大功率离子源束对引出束电流维持不变的要求，无法实现强流离子源的长脉冲运行，并且会对大功率离子源自身的设备安全造成较大的影响。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种大功率离子源稳定长脉冲运行方法，以解决当前大功率离子源长脉冲运行存在的问题。
[0005]为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为:
一种大功率离子源稳定长脉冲运行方法，其特征在于:根据大功率离子源的工作原理，利用电流信号测量器件实时测量离子源引出束电流信号，并将离子源引出束电流信号隔离处理后输出到信号比较处理单元；信号比较处理单元基于离子源的运行特点，根据引出束的电压预设阈值信号，将阈值信号与离子源引出束电流信号进行实时比较运算，输出控制信号至离子源运行控制单元；离子源运行控制单元实时响应信号比较处理单元输出的控制信号，实时调节离子源起弧运行的输入初始参数，进而调节离子源等离子体的产生，以维持离子源引出束电流的大小不变，达到大功率离子源稳定长脉冲运行的目的。
[0006]所述的一种大功率离子源稳定长脉冲运行方法，其特征在于:电流信号测量器件需长时间稳定工作测量离子源引出束电流信号，工作时长大于10s。
[0007]所述的一种大功率离子源稳定长脉冲运行方法，其特征在于:所述离子源引出束电流信号与阈值信号处理单兀的响应时间小于Ims。
[0008]本发明利用大功率离子源引出束电流大小的信号，和预设的阈值信号进行比较，利用实时信号比较处理单元计算输出控制信号，通过离子源运行控制单元进行实时调节离子源的运行，达到维持离子源引出束电流基本不变，达到大功率离子源稳定长脉冲运行的目的。
【专利附图】
【附图说明】[0009]图1为本发明原理图。
【具体实施方式】
[0010]如图1所示。一种大功率离子源稳定长脉冲运行方法，根据大功率离子源I的工作原理，利用电流信号测量器件2如电流传感器，实时测量离子源I引出束电流信号，并将离子源引出束电流信号隔离处理后输出到信号比较处理单元4;信号比较处理单元4基于离子源I的运行特点，根据引出束的电压预设阈值信号3，将阈值信号与离子源引出束电流信号进行实时比较运算，输出控制信号至离子源运行控制单元5;离子源运行控制单元5实时响应信号比较处理单元4输出的控制信号，实时调节离子源I起弧运行的输入初始参数，进而调节离子源I等离子体的产生，以维持离子源I引出束电流的大小不变，达到大功率离子源I稳定长脉冲运行的目的。
[0011]电流信号测量器件2需长时间稳定工作测量离子源I引出束电流信号，工作时长大于10s。
[0012]离子源I引出束电流信号与阈值信号处理单元的响应时间小于1ms。
【权利要求】
1.一种大功率离子源稳定长脉冲运行方法，其特征在于:根据大功率离子源的工作原理，利用电流信号测量器件实时测量离子源引出束电流信号，并将离子源引出束电流信号隔离处理后输出到信号比较处理单元；信号比较处理单元基于离子源的运行特点，根据引出束的电压预设阈值信号，将阈值信号与离子源引出束电流信号进行实时比较运算，输出控制信号至离子源运行控制单元；离子源运行控制单元实时响应信号比较处理单元输出的控制信号，实时调节离子源起弧运行的输入初始参数，进而调节离子源等离子体的产生，以维持离子源引出束电流的大小不变，达到大功率离子源稳定长脉冲运行的目的。
2.根据权利要求1所述的一种大功率离子源稳定长脉冲运行方法，其特征在于:电流信号测量器件需长时间稳定工作测量离子源引出束电流信号，工作时长大于10s。
3.根据权利要求1所述的一种大功率离子源稳定长脉冲运行方法，其特征在于:所述离子源引出束电流信号与阈值信号处理单兀的响应时间小于1ms。
【文档编号】H01J27/02GK103824742SQ201410046013
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2014年2月8日 优先权日:2014年2月8日
【发明者】谢亚红, 胡纯栋, 刘胜, 刘智民, 蒋才超, 盛鹏, 陈俞钱 申请人:中国科学院等离子体物理研究所