Institutional Repository of Institute of Modern Physics, CAS
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基于DDS的波形发生器在HIRFL-CSR电源控制系统中的应用
No full text文章介绍了一种以直接数字频率合成(DDS)技术为基础的波形发生器,设计了硬件电路,并给出了主要的电路原理图,给出了软件流程图和部分核心软件代码。该波形发生器应用在加速器磁铁电源控制系统中,用来产生控制电源所需要的波形信号,本文中的设计对于需要用波形信号来控制设备的系统具有普遍的实用价值
基于MSC1210和CPLD的电源测控模块的设计
No full text介绍了采用MSC1210单片机,结合CPLD和DDS设计的一个电源测控模块,它通过RS-485总线实现与上位机的通信,来控制电源的开关、调节和状态获取等。实践表明,该模块具有较高的可靠性、实时性和适应性
An efficient in vitro method for mass propagation of Potentilla potaninii wolf
No full textThis study reports a method for high-frequency shoot organogenesis and plant establishment of Potentilla potaninii Wolf. Hypocotyl and cotyledon explants of P. potaninii were cultured on Murashige and Skoog (MS) medium supplemented with various concentrations of benzyladenine (BA) and alpha-naphthaleneacetic acid (NAA) to induce adventitious shoot formation for micropropagation. The highest frequency of adventitious shoot regeneration was achieved from hypocotyl and cotyledon explants grown on MS medium supplemented with 5.0 mg l(-1) BA and 1.0 mg l(-1) NAA. The regenerated shoots rooted most efficiently on half-strength MS medium supplemented with 1.0 mg l(-1) NAA and 0.5 mg l(-1) indole-3-acetic acid or indole-3-butyric acid. The acclimatized plants with normal morphology and growth characters flowered and set seeds in the following year
Comparison of clonogenic assay with premature chromosome condensation assay in prediction of human cell radiosensitivity
No full textAim: To determine whether the number of non-rejoining G2-chromatid breaks can predict the radiosensitivity of human cell lines.
Methods: Cell lines of human ovary carcinoma cells (HO8910), human hepatoma cells (HepG2) and liver cells (L02) were irradiated with a range of doses and assessed both of cell survival and non-rejoining G2-chromatid breaks at 24 h after irradiation. Cell survival was documented by a colony assay. Non-rejoining G2-chromatid breaks were measured by counting the number of non-rejoining G2 chromatid breaks at 24 h after irradiation, detected by the prematurely chromosome condensed (PCC) technique.
Results: A linear-quadratic survival curve was observed in three cell lines, and HepG2 was the most sensitive to gamma-radiation. A dose-dependent linear increase was observed in radiation-induced non-rejoining G2-PCC breaks measured at 24 h after irradiation in all cell lines, and HepG2 was the most susceptible to induction of non-rejoining G2-PCC breaks. A close correlation was found between the clonogenic radiosensitivity and the radiation-induced non-rejoining G2-PCC breaks (r=0.923). Furthermore, survival-aberration correlations for two or more than two doses lever were also significant.
Conclusion: The number of non-rejoining G2 PCC breaks holds considerable promise for predicting the radiosensitivity of normal and tumor cells when two or more than two doses lever is tested
Production cross sections of superheavy nuclei based on dinuclear system model
No full textThe barrier distribution function method is introduced in the dinuclear system model in the calculation of the transmission probability, which is the first stage in the synthesis of superheavy nuclei. Dynamical deformation and averaging collision orientations are considered in the calculation of the fusion probability by solving master equation numerically. Survival probability with respect to xn evaporation channel (x = 1-5) in the de-excitation process of the thermal compound nucleus is calculated, in which the level density of the Fermi-gas model is used. Production cross sections of a series of superheavy nuclei formed in the reactions taken magic and deformed nuclei as target in Ca-48 induced reactions are studied systematically. The calculated results are in good agreement with available experimental data. Isotopic dependence of the production cross sections in the reactions Ca-48 + Pu is analyzed
Design of HIRFL-CSR Kicker Power Supply Controller
No full text在HIRFL-CSR（兰州重离子冷却储存环）电源控制系统中，Kicker电源需要控制器提供高压充电电压基准电压信号和触发信号,采集基准电压信号，将电源充电电压与期望值进行比较，如果有偏差，则进行修正，使实际值与期望值一致。为Kicker电源设计的电源控制器采用DSP作为处理器，采用串行DAC为电源提供基准电压波形，基准电压信号回读用并行ADC来完成。论文首先简要介绍了Kicker电源系统，根据控制器的设计要求，选用TI公司的TMS320VC5402芯片，给出了控制器的总体设计。其次，具体介绍了TMS320VC5402的结构、外围设备，给出了电路设 计原理图，以及与存储器连接电路图，并分别介绍了硬件系统各个部分的电路设计以及FPGA部分设计。再次，介绍了DSP编程环境CCS，给出了FLASH擦写过程以及二次下载原理，并详细论述了基准电压信号发送的编写，并对回读的基准电压信号进行了滤波处理。最后，对电源控制器的设计进行了总结。论文完成了Kicker磁铁电源控制器的硬件设计和底层软件设计，为以后在该硬件平台上下一步工作打下了坚实的基础在HIRFL-CSR（兰州重离子冷却储存环）电源控制系统中，Kicker电源需要控制器提供高压充电电压基准电压信号和触发信号,采集基准电压信号，将电源充电电压与期望值进行比较，如果有偏差，则进行修正，使实际值与期望值一致。为Kicker电源设计的电源控制器采用DSP作为处理器，采用串行DAC为电源提供基准电压波形，基准电压信号回读用并行ADC来完成。论文首先简要介绍了Kicker电源系统，根据控制器的设计要求，选用TI公司的TMS320VC5402芯片，给出了控制器的总体设计。其次，具体介绍了TMS320VC5402的结构、外围设备，给出了电路设 计原理图，以及与存储器连接电路图，并分别介绍了硬件系统各个部分的电路设计以及FPGA部分设计。再次，介绍了DSP编程环境CCS，给出了FLASH擦写过程以及二次下载原理，并详细论述了基准电压信号发送的编写，并对回读的基准电压信号进行了滤波处理。最后，对电源控制器的设计进行了总结。论文完成了Kicker磁铁电源控制器的硬件设计和底层软件设计，为以后在该硬件平台上下一步工作打下了坚实的基
The design of Kicker power supply digital delay line and low voltage detection system
No full text踢轨磁铁（Kicker）电源系统是HIRFL-CSR注入引出系统中实现快引出的一个关键元件，主要功能是为踢轨磁铁提供快脉冲励磁电流以产生所需要的快脉冲磁场。Kicker电源提供的是高电压大电流的快脉冲，电流脉冲上升沿和下降沿为150ns,脉冲宽度为650ns,其脉冲峰值电流为2700A，工作周期为10s-17s。因此及时监控Kicker电源闸流管的工作状况以及电流脉冲波形特性至关重要。本文针对踢轨磁铁（Kicker）电源的需要，进行了Kicker电源监测系统的设计，主要针对闸流管误漏导通检测、电流脉冲宽度过宽过窄检测、脉冲宽度测量及脉冲计数等功能提出了电路的工作原理，并设计了具体电路。系统输入端采用光纤接口，而输出端采用了PLC数字I/O接口。由于采用PLC接收监测电路板的信号来完成对Kicker电源的监控报警，基于此编写了相关PLC程序，并调试通过。该监测系统电路板已调试完成，可以很好地完成对Kicker电源系统较为全面的状态监测，方便地对Kicker电源系统状态进行监控。另外，为了解决Kicker电源系统脉冲同步的问题，以满足兰州重离子加速器冷却储存环（HIRFL-CSR）环踢轨磁铁（Kicker）电源对电流脉冲进行适当延迟的要求，还分别设计了ECL高速可程控数字延迟线电路系统和基于CPLD的数字延迟线系统，分析介绍了数字延迟线系统结构、工作原理及PCB版图设计等。ECL高速可程控数字延迟线电路已初步调试通过，而基于CPLD的数字延迟线系统已完成了程序编程及仿真工作，它克服了ECL数字延迟线不能实现零延迟的缺点，且可以通过修改VHDL程序来设置出更多位的可编程数字延迟线，方便灵活踢轨磁铁（Kicker）电源系统是HIRFL-CSR注入引出系统中实现快引出的一个关键元件，主要功能是为踢轨磁铁提供快脉冲励磁电流以产生所需要的快脉冲磁场。Kicker电源提供的是高电压大电流的快脉冲，电流脉冲上升沿和下降沿为150ns,脉冲宽度为650ns,其脉冲峰值电流为2700A，工作周期为10s-17s。因此及时监控Kicker电源闸流管的工作状况以及电流脉冲波形特性至关重要。本文针对踢轨磁铁（Kicker）电源的需要，进行了Kicker电源监测系统的设计，主要针对闸流管误漏导通检测、电流脉冲宽度过宽过窄检测、脉冲宽度测量及脉冲计数等功能提出了电路的工作原理，并设计了具体电路。系统输入端采用光纤接口，而输出端采用了PLC数字I/O接口。由于采用PLC接收监测电路板的信号来完成对Kicker电源的监控报警，基于此编写了相关PLC程序，并调试通过。该监测系统电路板已调试完成，可以很好地完成对Kicker电源系统较为全面的状态监测，方便地对Kicker电源系统状态进行监控。另外，为了解决Kicker电源系统脉冲同步的问题，以满足兰州重离子加速器冷却储存环（HIRFL-CSR）环踢轨磁铁（Kicker）电源对电流脉冲进行适当延迟的要求，还分别设计了ECL高速可程控数字延迟线电路系统和基于CPLD的数字延迟线系统，分析介绍了数字延迟线系统结构、工作原理及PCB版图设计等。ECL高速可程控数字延迟线电路已初步调试通过，而基于CPLD的数字延迟线系统已完成了程序编程及仿真工作，它克服了ECL数字延迟线不能实现零延迟的缺点，且可以通过修改VHDL程序来设置出更多位的可编程数字延迟线，方便灵
The Research of CSR vacuum control system
No full text本论文主要解决CSR真空系统的控制实现与连锁保护问题。 HIRFL-CSR（Heavy Ion Research Facility at LanZhou-Cooling Storage Ring兰州重离子冷却储存环）是国家重大科学工程。为了保证CSR正常运行，超高真空系统的平均真空度必须达到6×10-9Pa，超高的真空度来之不易，CSR上任何一处真空设备发生故障，就会破坏真空度，所以CSR必须具有响应速度快、安全可靠，稳定性好的真空控制与连锁保护系统。 HIRFL-CSR真空设备有离子泵电源、分子泵、钛升华泵、阀门、真空计等。分子泵只在粗抽时使用，钛升华泵为间歇升华，因此不需要监控。需要显示和控制的设备为离子泵电源、真空计和真空阀门。通过对CSR上每个真空计的真空度数据的监测和真空阀门状态的采集，一旦真空度降低到一定阈值，立即关闭相应位置阀门（保护真空）,并给出故障报警，从而实现真空系统的连锁保护。 真空控制系统以嵌入式处理器ARM、复杂可编程逻辑器件CPLD和微控制器MSP430为核心，实现了远程数据采集、数据显示和自动控制等功能。本系统可以进行现场监控与调试，也可以通过集成的100Mbps以太网接口电路进行远程监测与控制，CSR上各处真空度和真空阀门状态自动传送到中央控制中心，中控中心也可以发送命令查询当前真空设备状态和各种读数。 本文主要介绍了基于ARM、CPLD和MSP430的嵌入式真空控制系统的设计与实现。内容主要包括(1)系统各部分硬件电路设计与真空控制功能实现 ，硬件系统调试 。(2)嵌入式uClinux操作系统构建和在其上进行的应用程序，设备驱动程序，串行通信程序的开发。（3）CPLD的VHDL程序和MSP430的C430程序设计。 本文目的是解决CSR真空控制系统问题，但对于许多远程数据采集与控制等问题的解决有重要参考价值本论文主要解决CSR真空系统的控制实现与连锁保护问题。 HIRFL-CSR（Heavy Ion Research Facility at LanZhou-Cooling Storage Ring兰州重离子冷却储存环）是国家重大科学工程。为了保证CSR正常运行，超高真空系统的平均真空度必须达到6×10-9Pa，超高的真空度来之不易，CSR上任何一处真空设备发生故障，就会破坏真空度，所以CSR必须具有响应速度快、安全可靠，稳定性好的真空控制与连锁保护系统。 HIRFL-CSR真空设备有离子泵电源、分子泵、钛升华泵、阀门、真空计等。分子泵只在粗抽时使用，钛升华泵为间歇升华，因此不需要监控。需要显示和控制的设备为离子泵电源、真空计和真空阀门。通过对CSR上每个真空计的真空度数据的监测和真空阀门状态的采集，一旦真空度降低到一定阈值，立即关闭相应位置阀门（保护真空）,并给出故障报警，从而实现真空系统的连锁保护。 真空控制系统以嵌入式处理器ARM、复杂可编程逻辑器件CPLD和微控制器MSP430为核心，实现了远程数据采集、数据显示和自动控制等功能。本系统可以进行现场监控与调试，也可以通过集成的100Mbps以太网接口电路进行远程监测与控制，CSR上各处真空度和真空阀门状态自动传送到中央控制中心，中控中心也可以发送命令查询当前真空设备状态和各种读数。 本文主要介绍了基于ARM、CPLD和MSP430的嵌入式真空控制系统的设计与实现。内容主要包括(1)系统各部分硬件电路设计与真空控制功能实现 ，硬件系统调试 。(2)嵌入式uClinux操作系统构建和在其上进行的应用程序，设备驱动程序，串行通信程序的开发。（3）CPLD的VHDL程序和MSP430的C430程序设计。 本文目的是解决CSR真空控制系统问题，但对于许多远程数据采集与控制等问题的解决有重要参考价
Research on the next generation of multiple charge state ion source
No full text离子源发展存在两大热点问题：其一强流高电荷态离子的产生；其二强流金
属离子的产生。为了获得强流高电荷态离子，我们设计制造了全超导 ECR 离子
源 SECRAL（Superconducting ECR ion source with Advanced design in Lanzhou） ，
该离子源采用了全新的超导磁体结构形式，工作于 18～28GHz 的微波频率。根据
scaling laws 和实验经验，我们确定了 SECRAL 离子源所需要的约束磁场场形，
并针对新的磁体结构设想，通过 TOSCA 程序进行了详细的计算，成功地设计出
满足我们场形要求的超导磁体物理模型。据此，我们进一步进行了超导磁体的力
学结构分析，为磁体机械工艺设计提供了参考依据，保证了超导磁体结构设计的
可靠性。源体建成后，经过一系列的测试和调束实验，不但验证了我们的设计和
分析是合理的、可靠的，而且创造了许多项束流调试的新世界纪录，我们分别获
得了 810 A eμ O7+
、730 A eμ Ar
11+
、220 A eμ Ar
14+
、73 A eμ Ar
16+
、483 A eμ Xe
20+
等束
流。为了获得强流中低电荷态金属离子束，我们尝试探索一种原理、结构、工作
模式全新的离子源－外部电子注入PIG离子源（E-PIG） 。目前，我们基本按照我
们的初期设想设计建造了 E-PIG离子源，设计中采用了外部电子枪注入电子、空
心阴极、特殊的场形等手段来提高金属离子的电荷态和流强。经过初步的起弧调
试，我们发现在初期的设计中还存在一些问题亟待进一步整改。离子源发展存在两大热点问题：其一强流高电荷态离子的产生；其二强流金
属离子的产生。为了获得强流高电荷态离子，我们设计制造了全超导 ECR 离子
源 SECRAL（Superconducting ECR ion source with Advanced design in Lanzhou） ，
该离子源采用了全新的超导磁体结构形式，工作于 18～28GHz 的微波频率。根据
scaling laws 和实验经验，我们确定了 SECRAL 离子源所需要的约束磁场场形，
并针对新的磁体结构设想，通过 TOSCA 程序进行了详细的计算，成功地设计出
满足我们场形要求的超导磁体物理模型。据此，我们进一步进行了超导磁体的力
学结构分析，为磁体机械工艺设计提供了参考依据，保证了超导磁体结构设计的
可靠性。源体建成后，经过一系列的测试和调束实验，不但验证了我们的设计和
分析是合理的、可靠的，而且创造了许多项束流调试的新世界纪录，我们分别获
得了 810 A eμ O7+
、730 A eμ Ar
11+
、220 A eμ Ar
14+
、73 A eμ Ar
16+
、483 A eμ Xe
20+
等束
流。为了获得强流中低电荷态金属离子束，我们尝试探索一种原理、结构、工作
模式全新的离子源－外部电子注入PIG离子源（E-PIG） 。目前，我们基本按照我
们的初期设想设计建造了 E-PIG离子源，设计中采用了外部电子枪注入电子、空
心阴极、特殊的场形等手段来提高金属离子的电荷态和流强。经过初步的起弧调
试，我们发现在初期的设计中还存在一些问题亟待进一步整改
Simulation of RFQ cooler and buncher RFQ1L in super-heavy element reseach spectrometer
No full text对超重核和超重元素越来越多的探索和研究，以及对远离β稳定线奇异核的精细研究，都迫切地需要低能量、高品质的放射性束流。然而，由原子核反应产生的放射性束流普遍具有能量分散大、发射度大以及束流斑点大的缺点，因此，对放射性次级束流进行进一步的操控成为深入研究的必需条件。充有缓冲气体的RFQ冷却聚束器是适合这项任务的最佳选择。它不但可以高速度、高效率地提高束流的品质，而且适用于所有的核素。这项技术在上世纪末蓬勃地发展起来，现在已经成为世界各主要实验室进行放射性次级束流操控的必备实验装置。在中国科学院近代物理研究所，一台正在研制的专用于研究长寿命核素的超重核研究谱仪中就使用了RFQ冷却聚束器来冷却、约束和储存离子。论文首先简单介绍了近代物理研究所超重谱仪的情况和国际上RFQ冷却聚束器的研究情况，其次阐述了RFQ冷却聚束器相关原理，然后重点论述了用SIMION程序进行模拟的方法和对RFQ1L冷却段的模拟情况，并对模拟结果进行了讨论，接着，讨论了计算机无法模拟的一些因素，重点讨论了气体击穿问题，最后，对本论文的工作进行了总结，并对下一步工作进行了展望望。对RFQ1L冷却段的模拟和气体击穿问题是本论文的两个重点。冷却段的模拟是以为例进行的。通过改变缓冲气体压强、入射离子能量以及轴向电场梯度，得到了离子在RFQ冷却聚束器中不同的运动情况，得到了一些有意义的结论，有助于设备的设计和工作点的选择。另外，RFQ冷却聚束器的工作区域，正好位于缓冲气体最容易被击穿的范围，再加上射频的影响，因此气体击穿问题成为制约工作点选择的一个非常重要的因素。本文对此也作了详细的讨论对超重核和超重元素越来越多的探索和研究，以及对远离β稳定线奇异核的精细研究，都迫切地需要低能量、高品质的放射性束流。然而，由原子核反应产生的放射性束流普遍具有能量分散大、发射度大以及束流斑点大的缺点，因此，对放射性次级束流进行进一步的操控成为深入研究的必需条件。充有缓冲气体的RFQ冷却聚束器是适合这项任务的最佳选择。它不但可以高速度、高效率地提高束流的品质，而且适用于所有的核素。这项技术在上世纪末蓬勃地发展起来，现在已经成为世界各主要实验室进行放射性次级束流操控的必备实验装置。在中国科学院近代物理研究所，一台正在研制的专用于研究长寿命核素的超重核研究谱仪中就使用了RFQ冷却聚束器来冷却、约束和储存离子。论文首先简单介绍了近代物理研究所超重谱仪的情况和国际上RFQ冷却聚束器的研究情况，其次阐述了RFQ冷却聚束器相关原理，然后重点论述了用SIMION程序进行模拟的方法和对RFQ1L冷却段的模拟情况，并对模拟结果进行了讨论，接着，讨论了计算机无法模拟的一些因素，重点讨论了气体击穿问题，最后，对本论文的工作进行了总结，并对下一步工作进行了展望望。对RFQ1L冷却段的模拟和气体击穿问题是本论文的两个重点。冷却段的模拟是以为例进行的。通过改变缓冲气体压强、入射离子能量以及轴向电场梯度，得到了离子在RFQ冷却聚束器中不同的运动情况，得到了一些有意义的结论，有助于设备的设计和工作点的选择。另外，RFQ冷却聚束器的工作区域，正好位于缓冲气体最容易被击穿的范围，再加上射频的影响，因此气体击穿问题成为制约工作点选择的一个非常重要的因素。本文对此也作了详细的讨