[发明专利]一种离子源束流诊断用发射度仪控制系统

说明书

本发明属于同位素电磁分离器技术领域，具体涉及一种离子源束流诊断用发射度仪控制系统，包括连接有显示控制设备的PLC模块，PLC模块与设置在同位素电磁分离器的接收器上的离子源束流诊断用发射度仪相连；离子源束流诊断用发射度仪包括设置有探头的运动支撑机构，运动支撑机构能够使探头在位于同位素电磁分离器的真空室内的引出电极的引出缝附近做往复直线运动，探头能够测量离子束的电流信号；还包括连接探头的扫描电源；PLC模块用于控制动支撑机构、扫描电源、处理探头所获得的电流信号；显示控制设备用于显示运动支撑机构的运动和位置数据、PLC模块获得的信号数据，还用于输入控制运动支撑机构的控制指令、通过PLC模块控制运动支撑机构的运行。

技术领域

本发明属于同位素电磁分离器技术领域，具体涉及一种离子源束流诊断用发射度仪控制系统。

背景技术

电磁分离方法在同位素分离领域具有不可或缺的地位，电磁分离法是利用能量相同、质量不同的离子在横向磁场中旋转半径不同实现同位素分离的。同位素电磁分离器就是采用电磁分离方法分离得到同位素的设备。待分离的离子束从同位素电磁分离器的离子源中射出，经同位素电磁分离器中的磁场分离，再被接收装置接收，完成同位素的分离工作。

在这一分离过程中，需要测量同位素电磁分离器中离子束的束流在位置与动量的相空间上的分布。分布的面积为束流的发射度，用以表征束流的品质。离子源是同位素电磁分离器的关键设备(本发明所针对的是低能强流弧放电离子源，简称“离子源”)，束流的发射度是离子源设计的关键因素之一，对离子源像宽的影响很大，因此需要进行发射度的测量，在运行过程中，有时也需要实时测量发射度。为完成发射度测量，在同位素电磁分离器上设置有相应的发射度仪，用于离子束发射度的测量。

在测量过程中，需要对发射度仪进行有效的控制，有必要设计针对发射度仪的专用控制系统。

发明内容

针对发射度仪的控制，设计的一套专用的控制系统，能够实现测量的位置运动，测量束流空间分布，并实现对所测得的信号进行归一化处理，给出归一化发射度。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案是一种离子源束流诊断用发射度仪控制系统,包括连接有显示控制设备的PLC模块，其中，所述PLC模块与设置在同位素电磁分离器的接收器上的离子源束流诊断用发射度仪相连；所述离子源束流诊断用发射度仪包括设置有探头的运动支撑机构，所述运动支撑机构能够使所述探头在位于所述同位素电磁分离器的真空室内的引出电极的引出缝附近做往复直线运动，所述探头能够测量所述离子束的电流信号；还包括连接所述探头的扫描电源；所述PLC模块用于控制所述动支撑机构、扫描电源、处理所述探头所获得的所述电流信号；

所述显示控制设备用于显示所述运动支撑机构的运动和位置数据、所述PLC模块获得的信号数据，还用于输入控制所述运动支撑机构的控制指令、通过所述PLC模块控制所述运动支撑机构的运行。

进一步，所述运动支撑机构设置在所述真空室上，包括连接步进电机和螺母的丝杠，还包括与所述螺母相连、一端穿入所述真空室的传动杆、设置在所述真空室内的所述传动杆的一端的探头支架，所述探头安装在所述探头支架上，还包括把所述传动杆设置在所述真空室上的安装法兰，所述传动杆能够在所述步进电机的驱动下带动所述探头做往复直线运动，其中，所述传动杆采用密封的波纹管实现所述运动支撑机构在真空环境与非真空环境之间的运动贯穿，所述传动杆在所述真空室中的往复直线运动的行程能够达到±105mm。

进一步，通过所述显示控制设备输入的控制指令包括：

当前束流参数；

探头参数；

对所述扫描电源的开启、关闭；

对所述运动支撑机构的所述步进电机的电源开启、关闭；

设置所述步进电机的运行速度；

使所述传动杆复位至初始状态；