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[发明专利]一种复合型束团电荷量测量探头及其制作方法-CN202110168533.0有效
发明人：曹珊珊;冷用斌;周伟民;高波 -专利权人：中国科学院上海高等研究院
申请日： 2021-02-07 - 公布日： 2023-09-08 - 主分类号： G01R29/24 文献下载
摘要：本发明提供一种复合型束团电荷量测量探头，其安装于一加速器隧道内的束流管道上，包括：谐振腔腔体，其为一个金属材质的圆柱形空腔，其侧壁上设有一信号引出端；陶瓷圆环，其用于将谐振腔腔体的内部空间分割为空气介质的径向外部和真空的径向内部；积分型束流变压器，其放置于所述径向外部；以及两个真空束流管道，其与所述谐振腔腔体相通并分别与谐振腔腔体的轴向两侧的端面在对应于径向内部的位置处直接连接。本发明还提供了该测量探头的制作方法。本发明的束团电荷量测量探头可以确保束团电荷量标定的准确性，且结构紧凑，测量效率高。
一种复合型电荷测量探头及其制作方法

[发明专利]一种逐束团三维位置测量系统及测量方法-CN202011449306.7有效
发明人：周逸媚;冷用斌;高波 -专利权人：中国科学院上海高等研究院
申请日： 2020-12-09 - 公布日： 2023-07-25 - 主分类号： G01R25/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种逐束团三维位置测量系统，包括若干钮扣型束流位置探头，每个束流位置探头均通过同轴电缆与一分相采样电路相连，所述分相采样电路与一数据采集系统电连接，且所述数据采集系统与一定时系统电连接。本发明的逐束团三维位置测量系统节约了测量时间并且保证了数据一致性。本发明还涉及一种逐束团三维位置测量方法，采用分相采样技术，并通过建立查找表进行模式匹配的方式获取信号幅度和相位信息，不仅避免了线性拟合带来的测量误差，还有效去除了时钟抖动和相位振荡带来的影响，提高了逐束团三维位置信息提取的精度。
一种逐束团三维位置测量系统测量方法

[发明专利]消除触发抖动的触发信号处理方法及触发信号处理装置-CN202110292707.4有效
发明人：赖龙伟;冷用斌;陈健 -专利权人：中国科学院上海高等研究院
申请日： 2021-03-18 - 公布日： 2023-06-30 - 主分类号： G01R19/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种消除触发抖动的触发信号处理方法，包括：在输入的时钟信号下对外触发信号的当前周期进行计数；根据相邻两个周期的计数值，确定抖动差绝对值；根据抖动差绝对值和抖动阈值的大小比较结果来判断是否触发真实变化，在触发真实变化时输出更新使能信号；在收到更新使能信号时，更新内触发信号的当前周期值，否则不更新；根据内触发信号的当前周期值来生成内触发信号。本发明还提供了相应的装置。本发明的方法通过将外触发信号处理为不易抖动的内触发信号，在发生了触发抖动的情况下，能输出和最初触发信号周期一样的触发信号，避免了抖动对系统的影响；同时如果外界触发真实发生调整，该调整也将实时跟踪到，并产生新的触发信号。
消除触发抖动信号处理方法装置

[发明专利]一种电光法测量束流到达时间的方法-CN202211671727.3在审
发明人：赖龙伟;冷用斌;曹珊珊;刘晓庆 -专利权人：中国科学院上海高等研究院
申请日： 2022-12-26 - 公布日： 2023-05-02 - 主分类号： G01T1/29 文献下载
摘要：本发明提供一种电光法测量粒子加速器束流到达时间的方法，包括：确定满足到达时间测量分辨率的要求的腔式探头的腔体半径和腔长；根据腔体半径和腔长来制作腔式探头，并将其作为电信号拾取探头来搭建基于电光法的束流到达时间测量装置；利用束流到达时间测量装置的数据采集处理系统同时采集来自电信号拾取探头的腔式探头的输出信号和来自光电探测器的电光作用信号，利用腔式探头的输出信号和电光作用信号确定束流到达时间。本发明的方法利用相位腔作为电光法的电信号拾取探头，相较于传统高带宽纽扣电极方案，腔式探头方案频率低，加工难度和信号传输处理难度将极大降低，同时不受束流位置对测量结果的影响。
一种电光测量到达时间方法

[发明专利]一种基于纵向相位测量的束流位置探测器机械中心标定方法-CN202010442664.9有效
发明人：许兴懿;冷用斌;周逸媚 -专利权人：中国科学院上海应用物理研究所
申请日： 2020-05-22 - 公布日： 2022-06-14 - 主分类号： G01T1/29 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于纵向相位关系的束流位置探测器机械中心标定方法，包括：先将电缆连接在束流位置探测器的不同电极探头上，并将电缆连接在示波器的测量端，同时记录各电极的电信号；其次按间隔时间T切割各电极的电信号得到若干个单束团信号，拼接出电极信号相应函数；然后根据电极信号相应函数测出各电极信号对应的束团纵向相位；最后判断所述各电极信号对应的束团纵向相位是否相等，完成机械中心的标定。本发明能够在束流位置探测器已经安装在加速器上并且加速器正常运行的情况下，精准地标定束流位置探测器的机械中心，并且不影响束流的运行状态。另外，本发明还能充分利用机械中心进一步测量中间元件的差损。
一种基于纵向相位测量位置探测器机械中心标定方法

[发明专利]一种基于宽带串行化的极窄束流信号峰值幅度提取方法-CN202010104762.1有效
发明人：高波;冷用斌;吴桐 -专利权人：中国科学院上海应用物理研究所
申请日： 2020-02-20 - 公布日： 2021-11-05 - 主分类号： G01R19/25 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于宽带串行化的极窄束流信号峰值幅度提取方法，包括：将第一电缆分别与电极探头和合路器相连，得到串行信号；将串行信号功分得到功分信号，为功分信号接上第二电缆；将第二电缆连接至数据采集设备，数据采集设备与外时钟信号相连；用移相器调节外时钟信号相位，记录采集到的功分信号波形；拼接出束流位置探测器电极的响应函数曲线；构建信号峰值幅度的函数关系式；对各电极信号实时采样，计算各电极对应的信号峰值幅度。采用本发明，减小了束流纵向相位和采样时钟抖动带来的影响，最大化利用了数据采集设备的通道数和采样率，降低数据采集的成本，同时提高了信号处理的质量，进而有效提高了极窄束流信号峰值幅度的测量精度。
一种基于宽带串行极窄束流信号峰值幅度提取方法

[发明专利]一种基于多相位采样的束流信号峰值幅度精确提取方法-CN201910057486.5有效
发明人：周逸媚;冷用斌;陈方舟;赖龙伟 -专利权人：中国科学院上海应用物理研究所
申请日： 2019-01-22 - 公布日： 2021-06-18 - 主分类号： G01R19/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于多相位采样的束流信号峰值幅度精确提取方法，其包括：步骤S1，分别为钮扣束流位置探头的N个电极连接两根具有相同的固定延迟时间的电缆；步骤S2，为数据采集板卡外接时钟信号，并调节所述时钟信号以使每个所述电极的两个采样点保持在电极信号的峰值两端的相位平衡对称位置；步骤S3，通过所述数据采集板卡对所述N个电极在束流通过所述钮扣束流位置探头时所输出的电极信号进行采样；以及步骤S4，采用加权平均法计算得到所述N个电极分别对应的束流位置探头信号峰值幅度。本发明利用多相位采样法对这些电极信号多个采样点进行处理，从而不仅能够有效消除束流信号纵向相位带来的影响，而且还能有效提高束流峰值幅度的精度提取。
一种基于多相采样信号峰值幅度精确提取方法

[发明专利]测量束流能量的装置及方法-CN201910987319.0在审
发明人：赖龙伟;冷用斌;曹珊珊 -专利权人：中国科学院上海高等研究院
申请日： 2019-10-17 - 公布日： 2020-01-07 - 主分类号： G01T1/29 文献下载
摘要：本发明涉及一种测量束流能量的装置及方法，其中测量束流能量的装置，包括：束流偏转单元，用于偏转束流方向，使束流在运动过程中方向发生变化；量测单元，用于测量束流在所述束流偏转单元内运动的时长；计量单元，连接至所述量测单元，用于根据所述量测单元测量到的时长获取到束流能量。
束流量测单元束流能量测量偏转单元时长偏转计量单元运动过程

[发明专利]一种测量粒子加速器束团纵向相位的方法-CN201610926066.2有效
发明人： 冷用斌;赖龙伟;张宁;阎映炳;陈之初 -专利权人：中国科学院上海应用物理研究所
申请日： 2016-10-24 - 公布日： 2019-03-19 - 主分类号： G01R25/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种测量粒子加速器束团纵向相位的方法，所述粒子加速器包括粒子储存环，包括步骤：(1)从粒子储存环上引出同步光，生成相应的同步光信号；从粒子储存环上引出高频时钟信号；(2)采用所述高频时钟信号对所述同步光信号进行调制，输出调制光信号；(3)将所述调制光信号转换成相应的电信号；(4)采用所述高频时钟信号作为采样时钟对所述电信号进行采样，基于采样后的电信号幅度获得所述束团纵向相位。本发明方法不需要提供额外的超短激光设备，也不需要额外的束流探测设备(如纽扣电极)，并且可达到几十fs的束团的纵向相位测量分辨率，因此相较于束流到达时间测量中采用的电光采样方法成本更低，同时也更加简洁、可靠。
一种测量粒子加速器纵向相位方法

[发明专利]一种信号采集处理器及其多数据量读取方法-CN201811050340.X在审
发明人：赖龙伟;冷用斌;阎映炳 -专利权人：中国科学院上海应用物理研究所
申请日： 2018-09-10 - 公布日： 2019-02-22 - 主分类号： G05B19/042 文献下载
摘要：本发明提供了一种信号采集处理器，其包括一FPGA和一CPU，FPGA包括数据处理器；FPGA还包括触发计数器和寄存器，数据处理器和触发计数器的输入端与同一触发信号相连，触发计数器的输出端与CPU相连；寄存器的输入端与数据处理器的输出端相连，其输出端与CPU相连。本发明的信号采集处理器通过FPGA的数据处理器可保证在触发周期内对每组触发的数据进行处理，并通过寄存器的设置使得处理器能够判断处理结果数据是否更新并按顺序读取不同组的处理结果数据；同时信号采集处理器上设置有触发计数器，保证了对所有触发进行记录并打上触发计数值，进而可通过触发计数值发现数据丢失。
触发信号采集处理器计数器数据处理器寄存器输出端输入端读取输出端相连触发信号结果数据判断处理数据丢失顺序读取数据量处理器保证更新记录发现

[发明专利]一种测量粒子加速器束流流强的系统和方法-CN201610020937.4有效
发明人： 冷用斌;赖龙伟;阎映炳;袁任贤 -专利权人：中国科学院上海应用物理研究所
申请日： 2016-01-13 - 公布日： 2018-07-13 - 主分类号： G01T1/29 文献下载
摘要：本发明提供一种测量粒子加速器束流流强的系统，包括设置在粒子加速器上的一双腔腔式BPM和一ICT，所述双腔腔式BPM具有两个参考腔，每个参考腔两侧具有一对探头，其中，该系统还包括一对差分器、一混频器、一低通滤波器和一数据采集器，其中，所述混频器、低通滤波器和数据采集器依次串联，所述一对差分器并联在所述双腔腔式BPM与混频器之间。本发明克服了现有技术中共模TM010信号必须远距离传输至隧道外与下变频使用的本振源进行混频所导致的信号衰减及对室内外温差敏感的缺陷，从而提高了测量精度。
混频器双腔低通滤波器数据采集器测量粒子参考腔差分器加速器束流粒子加速器室内外温差远距离传输信号衰减依次串联本振源下变频探头混频测量隧道敏感

[发明专利]一种测量粒子加速器束流到达时间的方法-CN201610066364.9有效
发明人： 冷用斌;赖龙伟;阎映炳 -专利权人：中国科学院上海应用物理研究所
申请日： 2016-01-29 - 公布日： 2018-04-06 - 主分类号： G01T1/29 文献下载
摘要：本发明涉及一种测量粒子加速器束流到达时间的方法，其包括以下步骤步骤S1，在所述电子枪的出口处安装第一腔式探头作为基准相位腔，并在所述电子束与所述种子激光的交汇处安装第二腔式探头作为测量相位腔；步骤S2，将所述第一腔式探头输出的TM010模共模信号与所述第二腔式探头输出的TM010模共模信号进行混频，并将混频后的信号进行低通滤波及放大；步骤S3，对经过所述步骤S2获得的信号进行同步数字化采样；以及步骤S4，对经过所述步骤S3采样的信号进行数字信号处理，以提取束流相位，并通过该束流相位计算获得束流到达时间。本发明解决了远距离传输射频信号导致的衰减和对室内外温差敏感引入的测量误差问题，同时也解决了本振源锁相问题。
一种测量粒子加速器到达时间方法

[发明专利]基于FPGA和PLL的高精度数据延时可调系统-CN201710985865.1在审
发明人：赵雷;占林松;刘树彬;安琪;刘金鑫;冷用斌;赖龙伟;张宁 -专利权人：中国科学技术大学
申请日： 2017-10-20 - 公布日： 2018-01-26 - 主分类号： H03L7/07 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于FPGA和PLL的高精度数据延时可调系统，包括高速ADC、时钟辅助单元、FPGA以及高速DAC；所述时钟辅助单元包括依次连接的第一数控延时线、第一PLL、第二数控延时线及第二PLL；第一PLL分别与高速ADC及FPGA相连，第二PLL分别与高速DAC及FPGA相连，高速ADC、FPGA及高速DAC依次相连；通过配置第一数控延时线的延时值，使高速ADC采样时刻与每个束团信号峰值出现时间点对齐；通过配置FPGA中移位寄存器的长度，以及通过配置第二数控延时线的延时值，使高速DAC输出的束团的横向反馈信号加载到kicker上时刻与相应束团经过kicker的时刻对齐。该系统无需外接专用延时设备，具有调节灵活、精度好、集成度高等特点，可应用于加速器横向反馈和纵向反馈系统。
基于 fpga pll 高精度数据延时可调系统

[发明专利]基于主成分分析算法的信号传输质量诊断方法-CN201610828266.4在审
发明人： 冷用斌;赖龙伟;阎映炳;张宁 -专利权人：中国科学院上海应用物理研究所
申请日： 2016-09-18 - 公布日： 2017-01-11 - 主分类号： H04L12/26 文献下载
摘要：本发明提供一种信号传输质量诊断方法，包括步骤：S1：对各信号传输通道的输出端进行采集，获得数字信号；S2：利用数字信号构建一M×I阶的历史数据矩阵X；S3：对历史数据矩阵X进行主成分分析，获得一时域波形矩阵U，一模式强度矩阵S和一感应强度系数矩阵V；S4：提取时域波形矩阵U的行向量获得M个模式矩阵，根据模式矩阵和原始信号判断每一模式矩阵的矩阵种类；S5：根据模式矩阵、模式强度矩阵S和感应强度系数矩阵V评估信号传输通道的信号传输质量。本发明的一种信号传输质量诊断方法无需额外设备，即可准确评估信号在整个数据采集处理系统中的传输质量，具有成本低、可对整个数据采集系统进行评估和测量分辨率高的优点。
基于成分分析算法信号传输质量诊断方法

[实用新型]一种用于丝锯加工的控制系统-CN201520499303.2有效
发明人： 冷用斌;朱汉波;江剑;莫祥银;邓海啸;王善朋;梅楼建;范元勋 -专利权人：南通恒隆机械制造有限公司
申请日： 2015-07-10 - 公布日： 2015-12-16 - 主分类号： B28D7/00 文献下载
摘要：一种用于丝锯加工的控制系统，包括中央处理模块，所述中央处理模块输出端连接动力控制装置、速度控制模块、张力控制模块、张力调整模块和三轴联动控制装置。还包括安装在丝锯线架底部的压力采集装置和控制压轮移动的位移控制装置，所述压力采集装置与所述中央处理模块的输入端连接，所述位移控制装置与所述中央处理模块输出端连接。本实用新型用于丝锯加工的控制系统具有高精度以及高安全稳定性，通过调节丝锯切割过程中的稳定度，降低丝锯的振动，尤其用于切割贵重材料时，保证了材料的切割安全。良好的丝锯稳定性不仅避免了丝锯由于受力不均过早损坏或意外崩断的危险，又能在平稳的切割过程中减少材料的浪费或避免材料损坏，利于市场推广。
一种用于加工控制系统

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