[发明专利]一种强流加速器热阴极监控系统

权利要求书

1.一种强流加速器热阴极监控系统，其特征是，包括真空计模块、真空泵模块、加热电源、水冷模块、数据采集模块、电磁阀模块、工控模块、交换机以及系统供电的供电模块；

真空计模块，用于测量热阴极所处运行环境的环境真空度，并将环境真空度通过串口服务器传输至工控模块；

真空泵模块，响应于启动控制信号启动后对强流加速器热阴极的运行环境进行抽真空处理以建立满足热阴极正常出束的真空环境；

加热电源，响应于加热控制信号启动后对热阴极的热子加热；

水冷模块，用于以循环水冷系统对真空泵模块以及热阴极四周的部件进行降温；

数据采集模块，用于采集真空泵模块的状态信号以及水冷模块的流量信号、温度信号，且在系统运行异常时输出报警信号；

电磁阀模块，安装在与真空泵连通的真空管道，且响应于PLC控制器输出的阀门控制信号启闭；

工控模块，用于在环境真空度达到预设的工作真空度时生成加热控制信号，并将加热控制信号通过串口服务器传输至加热电源；

交换机通过以太网与串口服务器、数据采集模块、工控模块、PLC控制器通信连接；

所述真空泵模块包括机械泵、分子泵、低温泵；

机械泵，用于对运行环境从大气压抽真空至10Pa；

分子泵，用于对运行环境从10Pa抽真空至10^-4Pa；

低温泵，用于对运行环境从10^-4Pa抽真空至预设的工作真空度；

所述加热电源为可编程直流电源，可编程直流电源以每15min增加1A的速度将加热电流从4A缓慢提升至40A；

所述真空泵模块抽真空处理时机械泵、分子泵、低温泵响应于启动控制信号依次启动；加速器实验过程中分子泵和低温泵处于工作状态；加速器实验结束后首先关闭分子泵，且根据环境真空度的下降依次关闭低温泵和机械泵。

2.根据权利要求1所述的一种强流加速器热阴极监控系统，其特征是，所述真空泵模块包括配置有继电器的真空泵电源，数据采集模块采集真空泵电源输出的继电器信号实现对真空泵模块的状态信号采集，继电器响应于启动控制信号启动后实现真空泵模块的启动。

3.根据权利要求1所述的一种强流加速器热阴极监控系统，其特征是，所述真空计模块包括至少三个安装在注入器不同部位的真空计，每个真空计配置有三个通道，测量范围为大气压至10^-8Pa。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种强流加速器热阴极监控系统，其特征是，所述工控模块包括IOC工控机和OPI工控机；

IOC工控机，用于对监控系统中运行设备的输入输出信号进行管控；

OPI工控机，用于根据监控系统联锁逻辑与PLC控制器通信后对电磁阀模块进行远程控制。

5.根据权利要求1-3任意一项所述的一种强流加速器热阴极监控系统，其特征是，所述数据采集模块包括DI模块、温度采集模块、DO模块；

DI模块，用于采集真空泵电源的状态信号以及水冷机的流量信号；

温度采集模块，用于采集水冷机的温度信号；

DO模块，用于输出真空泵电源的启停信号和声光响应的报警信号。

6.根据权利要求5所述的一种强流加速器热阴极监控系统，其特征是，所述IOC工控机与数据采集模块采用UDP协议通信，IOC工控机与串口服务器采用TCP/IP协议通信；OPI工控机与PLC控制器采用OPC方式通信；OPI工控机与IOC工控机通过EPICSPV进行通信。

7.根据权利要求1-3任意一项所述的一种强流加速器热阴极监控系统，其特征是，所述供电模块为UPS供电系统。