[发明专利]一种强流超导加速器的机器保护方法和系统

说明书

本发明涉及一种强流超导加速器的机器保护方法和系统，包括：输入保护信号，向离子源电源和离子源微波机发送停止信号，且启动快速恢复方法，等待加速器的状态恢复，在加速器状态恢复后，开启离子源电源和离子源微波机，恢复束流；若经过预设时间，加速器的状态仍然没有恢复，或收到不可恢复信号，则输出插入法拉第桶的信号，判断法拉第桶是否实际插入，若没有实际插入，则联锁离子源高压停止束流，进行人工故障检测；若输入的保护信号为离子源电源故障，则直接联锁离子源电源和射频四极场低电平停止束流，进行人工故障检测。其对输入的故障信号进行分类处理，实现了束流中断快速恢复，既保证了束流的可用时间，又保证了束流的安全。

技术领域

本发明涉及一种强流超导加速器的机器保护方法和系统，属于加速器技术领域。

背景技术

机器保护系统的作用是避免束流损坏加速器设备，强流加速器的高流强要求机器保护系统能够在微秒量级对保护信号做出响应。目前常见的机器保护方法在控制器收到保护信号后发送联锁信号到离子源系统和快速保护系统，切断离子源电源，同时快速保护系统执行一系列动作。这种保护方法通过停止离子源电源，并联锁了一系列设备停止束流，故障解决后再次人工启动束流需要解除连锁，启动设备等一系列耗时的动作，据测算，恢复一次至少需要10分钟。由于某些情况下束流不稳定频繁发生而触发保护，停止和启动束流会花费大量的时间，因此不能保证束流的可用时间。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种强流超导加速器的机器保护方法和系统，其在提高机器保护可靠性的同时提高束流的可用时间。

为了实现上述目的，本发明提出了以下技术方案：一种强流超导加速器的机器保护方法，包括：输入保护信号，若保护信号为低电平，向离子源电源和离子源微波机发送停止信号，且启动快速恢复方法，等待加速器的状态恢复，在加速器状态恢复后，开启离子源电源和离子源微波机，恢复束流；若经过预设时间，加速器的状态仍然没有恢复，或收到不可恢复信号，则输出插入法拉第桶的信号，判断所述法拉第桶是否实际插入，若没有实际插入，则联锁离子源高压停止束流，进行人工故障检测；若输入的保护信号为离子源电源故障，则直接联锁离子源电源和射频四极场停止束流，进行人工故障检测。

进一步，所述保护信号使用光纤传输，若检测到光则表示所述保护信号为高电平，若检测不到光则表示所述保护信号为低电平。

进一步，所述快速恢复方法为：判断保护信号的状态值，触发自动恢复的使能信号，若触发成功，则启动光阑自动调整，将光阑设置到最低限位，收到低温恒温器就绪信号后，启动BPM判断，若BPM判断符合要求，设置定时至AC模式，启动光阑自动调整，将光阑设置到最高限位，从而实现束流自动恢复。

进一步，所述判断保护信号的状态值的方法为：判断保护信号的MPS状态是否等于0，若是，则判断所述MPS前一状态是否等于2，若是则触发自动恢复的使能信号。

进一步，若MPS状态不等于0，或所述MPS前一状态不等于2，或无法触发自动恢复的使能信号时，则设置定时至VME模式，进行手动恢复束流。

进一步，所述BPM判断的方法为：首先判断PV是否失联，若否，则判断触发次数是否小于预设值，若是则判断PV是否旁路，若是则PV通过次数加1，若否则判断PV值是否超过阈值，若是则PV通过次数加1，若否不通过次数加1，判断PV不通过次数是否大于等于预定值，若是则判断此时的PV值是否等于总PV值，若是，则通过一次BPM判断。

进一步，若PV失联，失联标签为真，若所述触发次数大于等于预设值，判断所述失联标签是否实际为真，若是则回到-1，表示失联引起的失败，若否则回到0，表示满足条件的PV不达标。

进一步，若PV不通过次数小于预定值，则触发次数加1，并重新判断判断触发次数是否小于预设值。

进一步，所述BPM判断符合要求的条件是BPM判断通过的次数大于等于1。