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強(qiáng)流重離子加速器裝置(HIAF)自研高性能核心電子學(xué)設(shè)備通過專家組測試

2024-12-16 10:41  瀏覽:  

近日,強(qiáng)流重離子加速器裝置(HIAF)項目團(tuán)隊自主研發(fā)的高性能核心電子學(xué)設(shè)備在惠州順利通過專家組現(xiàn)場測試評審。中國工程物理研究院鄧建軍院士擔(dān)任專家組組長,與來自中國科學(xué)院高能物理研究所等單位的13位束測與電子學(xué)領(lǐng)域?qū)<?,共同對HIAF的13種核心電子學(xué)設(shè)備進(jìn)行了全面測試。專家組一致認(rèn)為,系列設(shè)備在實測參數(shù)上遠(yuǎn)超預(yù)期設(shè)計指標(biāo),部分關(guān)鍵參數(shù)達(dá)到了國際領(lǐng)先水平,這也標(biāo)志著該電子學(xué)系列設(shè)備在核心技術(shù)上取得突破,成功打破了國外的壟斷、全面實現(xiàn)了國產(chǎn)化,有力滿足了離子加速器重大工程應(yīng)用需求。

長期以來,高端束測與機(jī)器保護(hù)核心電子學(xué)技術(shù),如BPM、高速多通道等系統(tǒng)一直被國外公司壟斷,不僅價格昂貴、升級難度大,而且難以滿足工程項目需求。為實現(xiàn)HIAF裝置束流的高精度、大動態(tài)范圍、多維度參數(shù)測量以及微秒量級快聯(lián)鎖保護(hù)的需求,加速器技術(shù)中心束流反饋及機(jī)器保護(hù)技術(shù)室的科研團(tuán)隊歷經(jīng)6年的艱苦攻關(guān),突破了相關(guān)技術(shù)瓶頸,全面開展了基于高性能數(shù)字處理平臺20多類電子學(xué)設(shè)備的自主研發(fā)工作。團(tuán)隊成功實現(xiàn)了束流6維相空間、流強(qiáng)動態(tài)范圍跨9個量級的高精度測量,解決了從樣機(jī)研制到工程批量應(yīng)用的迭代難題。相關(guān)成果已成功應(yīng)用于蘭州重離子研究裝置(HIRFL)和新疆理化所的質(zhì)子位移損傷效應(yīng)模擬試驗裝置(PREF)等項目中,并長期穩(wěn)定可靠運(yùn)行。截至目前,科研人員已在HIAF上成功安裝了超1600套核心電子學(xué)設(shè)備,保障了工程進(jìn)度,并大幅節(jié)省了工程經(jīng)費(fèi)。

團(tuán)隊自主研發(fā)的高性能電子學(xué)設(shè)備采用的標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化的設(shè)計理念,不僅滿足了HIAF在極大動態(tài)范圍、多運(yùn)行模式、智能化自檢自標(biāo)、LACCS控制等方面的多樣化需求,還實現(xiàn)了各設(shè)備間的高速數(shù)據(jù)互聯(lián)和瞬態(tài)高速數(shù)據(jù)聚合,在解決數(shù)據(jù)質(zhì)量和完整性不足的問題的同時,為機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能在加速器領(lǐng)域的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ),并可以推廣至同類型的高功率加速器裝置中。

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