250 MeV回旋加速器高频低电平系统设计

• 作者: 牟雪儿 殷治国 魏俊逸 刘萍 宋琦琪 中国原子能科学研究院核技术综合研究所
• 来源期刊: 原子能科学技术
• 学科: 工学
• 关键词: 医用超导回旋加速器 低电平控制系统 紧凑型PCI
• 年，卷（期）: 2024,（7）
• 所属期刊栏目: 技术及应用
• 页码范围: 142-150
• 页数: 9页
• 语种: 中文

摘要

中国原子能科学研究院在研的250 MeV医用超导回旋加速器的高频控制系统需完成两组功率源的反相驱动，实现四腔体的加速Dee电压稳定、频率稳定及电压平衡调节。为提升高频系统启动速度，增加设计的灵活性，满足质子治疗应用中对加速器输出剂量、电磁兼容设计等的特殊要求，250 MeV低电平控制系统在原有传统数模混合低电平系统的设计基础上，设计了FPGA和DSP的混合架构，利用DSP的高速乘法器与多总线结构，有效提升了PID运算速度，增强系统实时数字处理能力；增加了低功率调谐状态，优化了高频系统的启动流程；并创新实现了连续和脉冲的双模式闭环，同时满足日常运行和设备调试的需要。此外，还设计了高频隔离线路，针对医学应用优化系统的电磁兼容特性。