氘氚中子發(fā)生器脈沖系統(tǒng)設(shè)計(jì)及控制方法的研究.pdf

1、強(qiáng)流氘氚聚變中子源是極其重要的準(zhǔn)單能快中子源。脈沖系統(tǒng)的運(yùn)行與安全是研制中子源需要關(guān)注的重要問題之一。本文在廣泛調(diào)研和深入研究分析國(guó)內(nèi)外氘氚中子發(fā)生器脈沖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及控制方法發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，針對(duì)中科院核能安全技術(shù)研究所強(qiáng)流氘氚聚變中子源HINEG(High Intensity D-T Fusion NeutronGenerator)脈沖系統(tǒng)設(shè)計(jì)與控制方法中關(guān)鍵技術(shù)問題展開研究，完成HINEG脈沖系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì)以及控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的

2、研究。
　　本文的主要研究?jī)?nèi)容包括完成了強(qiáng)流氘氚聚變中子源脈沖系統(tǒng)的多維冗余數(shù)字化控制方法的架構(gòu);提出了一種正交相位隔離方法，有效保證了控制信號(hào)傳輸過程中的準(zhǔn)確性及穩(wěn)定性;分析了主高壓電源的紋波產(chǎn)生機(jī)理及抑制方法;解決了高頻系統(tǒng)中諧振回路與功率放大電路之間多變量耦合問題，對(duì)脈沖系統(tǒng)的控制方法進(jìn)行了可靠性分析。
　　首先依據(jù)脈沖系統(tǒng)參數(shù)目標(biāo)，完成了HINEG脈沖系統(tǒng)的物理設(shè)計(jì)，包括高頻系統(tǒng)、切割器、聚束器、功率放大電路及諧振電

3、路等。根據(jù)串聯(lián)系統(tǒng)與并聯(lián)系統(tǒng)并行的控制系統(tǒng)要求，建立了脈沖系統(tǒng)多維冗余數(shù)字化控制方法體系架構(gòu)，并發(fā)展出中子源控制方法可靠性指標(biāo)定量建模與分析方法，基于故障樹分析法所建立的控制策略大大提高了中子源控制系統(tǒng)的可靠性。其次針對(duì)脈沖系統(tǒng)的幅相穩(wěn)定控制方法進(jìn)行了研究，通過IQ調(diào)制和對(duì)幅度環(huán)以及相位環(huán)的優(yōu)化設(shè)計(jì)解決了幅相控制的難題。針對(duì)脈沖系統(tǒng)控制信號(hào)在高壓、強(qiáng)磁場(chǎng)的復(fù)雜環(huán)境下傳輸容易受到噪聲干擾的難題，設(shè)計(jì)了正交相位隔離的方法屏蔽干擾信號(hào)，保證了