CN114388148B - 一种超声分子束注入脉冲时序控制系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于磁约束聚变加料控制技术领域,具体公开一种超声分子束注入脉冲时序控制系统及方法,该系统包括交互模块、中央处理器、图像显示器、控制板、高压脉冲电源、控制阀、信号反馈模块和数据模型生成器,中央控制器分别与交互模块、图像显示器、控制板以及数据模型生成器连接,控制板与高压脉冲电源连接,高压脉冲电源与控制阀连接,控制阀与目标连接,目标与信号反馈模块连接,信号反馈模块与数据模型生成器连接,该方法包括:人机交互与脉冲数据主动设定步骤,脉冲时序主动控制步骤,脉冲时序实时反馈控制步骤。本发明在输出的实时性方面有的极大提高,能够达到微秒量级的控制精度,并且具有人机交互友好的,以及及时反馈控制等优点。
Description
技术领域
本发明属于磁约束聚变加料控制技术领域,具体涉及一种高精度且能实时反馈控制的聚变加料超声分子束脉冲时序控制的系统及方法。
背景技术
超声分子束注入是磁约束聚变的先进加料技术。在聚变实验研究中,由于超声分子束具有很高的定向速度,也常用于磁约束聚变等离子体的微秒级时间尺度的快物理过程控制。因此,具有微秒级高精度且稳定的时序控制系统是非常必要,它能够保障超声分子束束流在工作条件下能够按照预设进行迅速而稳定注入,且能够对快时间尺度的物理进行精确的干预。
在聚变加料领域中,普通脉冲送气不具有超声分子束的高定向速度的特性,因此从气体喷出阀门口到接触等离子体的过程也需要较长时间。其控制系统通常利用脉冲发生器进行送气控制的脉冲,从脉冲发生器产生波形到阀门最终释放气体,也需要较长时间,这使得送气的脉宽常在毫秒量级,这对于聚变装置涉及到微秒尺度的快过程控制是不够的。同时这种控制方式的人机交互性不足,尤其在数据储存,报错等方面不能够实现良好的人机交互,并且由于时间响应不足,很难实现实时反馈控制。因此,针对超声分子束加料技术,设计超声分子束注入的快过程控制的时序控制系统十分必要。
发明内容
本发明的目的是解决现有常规时序控制系统在超声分子束加料技术上不适用的问题,从而提供一种具有人机交互、实时高精度、自动反馈控制的超声分子束束流脉冲控制系统及方法,该系统及方法在输出的实时性方面有的极大提高,能够达到微秒量级的控制精度,并且具有人机交互友好的,以及及时反馈控制等优点。
实现本发明目的的技术方案:一种超声分子束脉冲时序控制系统,其特征在于,该系统包括:
交互模块;交互模块用于接收聚变加料超声分子束输入的脉冲数据,并根据脉冲数据判定规则,判断脉冲数据模型是否是可执行类型,若是则输出脉冲数据至中央处理器;
中央处理器;所述的中央处理器分别与交互模块、图像显示器、控制板以及数据模型生成器连接,所述的中央控制器用于将接收的交互模块传输来的脉冲数据并传输给控制板,接收数据模型生成器传输来的脉冲数据图像显示在图像显示器中;
图像显示器;所述的图像显示器用于显示中央处理器传输来的脉冲数据图像;
控制板;所述的控制板与高压脉冲电源连接,控制板用于接收到中央处理器的触发指令,并将脉冲数据模型给定的脉冲序列输出给高压脉冲电源;
高压脉冲电源;所述的高压脉冲电源与控制阀连接,所述的高压脉冲电源用于将脉冲序列生成为高压脉冲序列,并将高压脉冲序列加载至控制阀上;
控制阀;所述的控制阀与目标连接,所述的控制阀在高压脉冲序列的作用下开启,并控制目标开始工作;
信号反馈模块;所述的信号反馈模块与目标连接,信号反馈模块用于对目标的密度进行实时测量、传输、实时运算,确定目标预设值与实时测量的密度值的比值R;
数据模型生成器;所述的数据模型生成器与信号反馈模块连接,数据模型生成器能够对对信号反馈模块给出的数据进行实时响应,当对信号反馈模块给出的比值R小于一定值时,数据模型生成器生成空序列,即不产生后续时序脉冲信号;当信号反馈模块给出的比值R大于一定值时,数据模型生成器给出预设的脉冲数据序列模型,并将脉冲数据序列模型传输给中央处理器。
所述的控制板包括监听模块和输出模块,监听模块与中央处理器、输出模块连接,输出模块与高压脉冲电源连接。
所述的监听模块用于对中央处理器的触发指令随时监听当监听模块接收到中央处理器的触发指令,则调用输出模块输出脉冲数据模型给定的脉冲序列。
所述的信号反馈模块包括密度测量器和对比器,对比器与数据模型生成器、密度测量器连接,密度测量器与目标连接。
所述的密度测量器用于对目标的密度进行实时测量并传输,信号反馈模块中的对比器作用于将由密度测量器实时测量的密度信号进行实时运算,运算结果为目标预设值与实时测量的密度值的比值R。
当所述的当对比器的运算结果比值R小于1.01时,数据模型生成器生成空序列,即不产生后续时序脉冲信号。
当所述的对比器的运算结果比值R大于1.01时,数据模型生成器给出预设的脉冲数据序列模型,并将脉冲数据序列模型传输给中央处理器。
所述的监听模块的每个监听周期小于50纳秒。
所述的密度测量器选取微波反射密度测量器、微波干涉密度测量器或者激光干涉密度测量器中的一种。
采用上述的系统进行超声分子束脉冲时序控制的方法,该方法包括以下步骤:
步骤S1:人机交互与脉冲数据主动设定步骤,所述步骤S1的具体步骤如下:
步骤S11:交互模块开始工作并初始化,交互模块接收聚变加料超声分子束输入的脉冲数据,并根据脉冲数据判定规则,判断脉冲数据模型是否是可执行类型,若是则输出脉冲数据至中央处理器;步骤S12:若脉冲数据判断为不可执行,则交互模块报错并初始化,重新接收脉冲数据,判断脉冲数据是否可执行,直到脉冲数据判断为可执行,则执行脉冲时序主动控制步骤S2;
步骤S2:脉冲时序主动控制步骤,所述步骤S2的具体步骤如下:
步骤S21:中央处理器获得可执行的脉冲数据模型,并将图像显示在图像显示器中,同时中央处理器将可执行的脉冲数据模型传输至控制板;步骤S22:控制板接受脉冲数据实时监听,如果获取到中央处理器发出的触发信号,并将脉冲序列传输给高压脉冲电源;步骤S23:高压脉冲电源将脉冲序列生成为高压脉冲序列,并加载至控制阀上;
步骤S3:脉冲时序实时反馈控制步骤,所述步骤S3的具体步骤如下:
步骤S31:信号反馈模块实时测量目标的密度并进行运算处理;步骤S32:信号反馈模块给出预设需求密度与目标的实际密度的比值R,当比值R大于一定值时,数据模型生成器工作,根据预设的脉冲数据模型关系生成数据脉冲,并将生成的脉冲数据模型传输给中央处理器;步骤S33:中央处理器获得可执行的脉冲数据,并将脉冲数据图像显示在图像显示器中,同时中央处理器将可执行的脉冲时序数据模型传输至控制板;步骤S33:对控制板接受脉冲数据,实时监听并获取到中央处理器发出触发信号,并将脉冲序列传输给高压脉冲电源;步骤S34:对高压脉冲电源根据脉冲序列生成高压脉冲序列,并加载至控制阀上,从而完成超声分子束脉冲的时序控制。
所述的步骤S1中的脉冲数据不可执行的类型至少包括脉冲数据本身为非数字类、脉冲数据模型的单个脉冲超过预设上限或者、脉冲数据模型的脉冲低于控制阀开启下限中的一种。
所述的步骤S3中的数据模型生成器中预设数据模型关系至少包括阶梯正相关增长系、线性关系、指数关系中的一种,
所述的步骤S3中的当预设数据模型为常数,即每个脉冲的时间宽度固定时,脉冲序列的脉冲序列个数M=(R-1)×ne×V/N/T。
所述的步骤S3中的当预设数据模型为线性关系时,脉冲序列的脉冲时间宽度T=(R-1)×ne×V/N/M。
本发明的有益技术效果在于:本发明的超声分子束注入脉冲控制系统及方法,采用了实时监听模块的控制板,全部采用实时通信,实现了满足超声分子束束流快过程的控制。同时交互模块提供了良好的人机交互环境,结合中央控制器以及图像显示器能够对数据类型进行的可执行性进行判断和反馈。此外信号反馈模块,及数据模型生成器的实时运算和通信,提供了超声分子束对目标的实时反馈控制。
附图说明
图1是本发明所提供的一种能够实现实时反馈的超声分子束脉冲时序控制系统的组成结构图。
图2是本发明所提供的交互模块与中央处理器交互的流程图。
图3是本发明所提供的控制板的工作流程图。
图4是本发明所提供的数据模型生成器的工作流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
如图1所示,一种超声分子束脉冲时序控制系统,该系统包括交互模块100、中央处理器200、图像显示器300、控制板400、高压脉冲电源500、控制阀600、信号反馈模块800和数据模型生成器900,中央控制器200分别与交互模块100、图像显示器300、控制板400以及数据模型生成器900通信连接,控制板400与高压脉冲电源500连接,高压脉冲电源500与控制阀600通过电源线连接,控制阀600与目标700通过信号线连接,目标700与信号反馈模块800通过信号线连接,信号反馈模块800与数据模型生成器900通过信号线连接。
交互模块100用于接收聚变加料超声分子束输入的脉冲数据,并根据脉冲数据判定规则,判断脉冲数据模型是否是可执行类型,若是则输出脉冲数据至中央处理器200。
中央处理器200可以选择笔记本电脑、普通工作电脑、工控机、嵌入式系统中的任意一种,中央处理器200能够安装交互模块100,中央处理器200通过VGA口等视频接口与图像显示器300连接。图像显示器300用于显示中央处理器200传输来的脉冲数据图像。中央处理器200用于将接收的交互模块100传输来的脉冲数据,并传输给控制板400的监听模块410;
控制板400包括监听模块410和输出模块420,监听模块410与中央处理器200、输出模块420通过信号线连接,输出模块420与高压脉冲电源500通过电源线连接。监听模块410用于对中央处理器200的触发指令随时监听,每个监听周期小于50纳秒;当监听模块410接收到中央处理器200的触发指令,则调用输出模块420输出脉冲数据模型给定的脉冲序列。输出模块420用于输出脉冲数据模型给定的脉冲序列,并传输给高压脉冲电源500。高压脉冲电源500用于将脉冲序列生成为高压脉冲序列,并将高压脉冲序列加载至控制阀600上。控制阀600在高压脉冲序列的作用下开启,并用于控制放电气体注入对象目标700(等离子体)中,对象目标700在放电气体注入后,密度发生变化,其密度数据将被信号反馈模块800包括密度测量器810获取。
信号反馈模块800包括密度测量器810和对比器820,对比器820与数据模型生成器900、密度测量器810通过信号线连接,密度测量器810与目标700通过信号线连接。密度测量器810可以选取微波反射密度测量器、微波干涉密度测量器或者激光干涉密度测量器中的一种,密度测量器810用于对目标700的密度进行实时测量并传输,工作频率大于1兆赫兹。
信号反馈模块800中的对比器820作用是将由密度测量器810实时测量的密度信号进行实时比例运算,运算结果为目标预设值与实时测量的密度值的比值。数据模型生成器900能够将对比器820给出的数据进行实时响应,当对比器820的运算结果比值R小于1.01时,数据模型生成器900生成空序列,即不产生后续时序脉冲信号。当对比器820的运算结果比值R大于1.01时,数据模型生成器900给出预设的脉冲数据序列模型,并将脉冲数据序列模型传输给中央处理器200。
信号反馈模块800用于对目标700的密度进行实时测量、传输、实时运算,确定目标预设值与实时测量的密度值的比值R。
如图1、图2、图3、图4所示,本发明所提供的一种超声分子束注入脉冲时序控制方法,该方法包括以下步骤:
步骤S1:人机交互与脉冲数据主动设定步骤
如附图1和图2所示,步骤S11:交互模块100开始工作,并直接进行初始化,交互模块100接收聚变加料超声分子束输入的脉冲数据,并根据脉冲数据判定规则,判断脉冲数据模型是否是可执行类型,若是则输出脉冲数据至中央处理器200。步骤S12:若脉冲数据判断为不可执行,则交互模块100报错,并进行初始化,重新接收聚变加料超声分子束输入的脉冲数据,判断脉冲数据是否可执行,直到脉冲数据判断为可执行,则执行脉冲时序主动控制步骤S2。
本实施例中,脉冲数据不可执行的类型包括但不限于以下情况:(a)脉冲数据本身为非数字类;(b)脉冲数据模型的单个脉冲超过预设上限,(通常上限设定为10ms,上限可以根据实际情况重新设定)(c)脉冲数据模型的脉冲低于控制阀600开启的下限,本实施例选取的控制阀开启脉冲下限为50微秒;4.脉冲数据模型的两个脉冲或多个脉冲之间存在时序重叠,如第一个脉冲的开启初始时间为第10毫秒,脉宽为2毫秒,第二个脉冲的开启初始时间为11毫秒,则第一二个脉冲时序存在重叠。
步骤S2:脉冲时序主动控制步骤
如图1、图2和图3所示,步骤S21:中央处理器200获得可执行的脉冲数据模型,并将图像显示在图像显示器300中,同时中央处理器200将可执行的脉冲数据模型传输至控制板400。步骤S22:控制板400接受脉冲数据,监听模块410实时监听并获取到中央处理器200发出的触发信号,监听模块410调用输出模块420输出脉冲数据模型给定的脉冲序列,并将脉冲序列传输给高压脉冲电源500。步骤S23:高压脉冲电源500将脉冲序列生成为高压脉冲序列,并将高压脉冲序列加载至控制阀600上,至此完成主动脉冲序列控制步骤。
特别的,监听模块410实时监听中央处理器200发出的触发信号,监听周期小于50纳秒,因此主动控制步骤的时间精度能够在1微秒以下,能够实现目标的实时控制。
如图3所示,中央处理器200在接收到可执行的脉冲数据模型后,实时将脉冲数据模型传输给控制板400,控制板的监听模块410也实时监听中央处理器200是否也发出触发指令,若没有发出触发指令,则监听模块410继续以小于50纳秒一个周期的方式继续监听,直到收到中央处理器200发的触发指令,此后控制板400获取到的脉冲数据,将由输出模块420编译输出脉冲时序电平,并传输给高压脉冲电源500。
步骤S3:脉冲时序实时反馈控制步骤
如附图1、图3和图4所示,步骤S31:信号反馈模块800中的密度测量器810实时测量目标700的密度,并将测量的密度信息传输至对比器820中进行运算处理。步骤S32:对比器820给出预设需求密度与目标700的实际密度的比值R,当比值R大于1.01时,数据模型生成器900工作,根据预设的脉冲数据模型关系生成数据脉冲,并将生成的脉冲数据模型传输给中央处理器200。步骤S33:中央处理器200获得可执行的脉冲数据,并将脉冲数据图像显示在图像显示器300中,同时中央处理器200将可执行的脉冲时序数据模型传输至控制板400。步骤S33:对控制板400接受脉冲数据,监听模块410实时监听并获取到中央处理器200发出触发信号,监听模块410调用输出模块420输出脉冲数据模型给定的脉冲序列,并传输给高压脉冲电源500。步骤S34:对高压脉冲电源500根据脉冲序列生成高压脉冲序列,并加载至控制阀600上,至此完成主动脉冲序列的实时反馈控制步骤;从而完成超声分子束脉冲的时序控制。
本实例中,对比器820可能给出各种数值,主要分为两大类。第一类是目标密度与预设值一致,即比值R接近1,本实施例中以1%为依据,但实际并不限于本数值,认为比值R小于1.01的均为符合预期。本实施例中给出了比值R大于1.01,即实际密度小于预期的情况,数据模型生成器900依照预设的数据模型关系生成脉冲数据。若比值小于1.01,则认为实际侧脸密度与预设值一样,数据模型生成器900将生成空数据模型,即后续实际不会生成脉冲序列。
本实施例中数据模型生成器900的预设的数据模型关系,由目标实际情况设定,可以但不限于以下关系:(a)阶梯正相关增长关系;(b)线性关系;(c)指数关系。本实施例中在不同预设数据模型关系下,生成的不同反馈控制脉冲序列。具体如下:
(a)当预设数据模型为常数,即每个脉冲的时间宽度固定,以2毫秒为例。信号反馈模块800中的密度测量器810实时测量目标700的密度,并将测量的密度信息传输至对比器820中进行运算处理,对比器(820)给出预设需求密度与实际密度的比值,比值R为1.1(>1.01)时。此时,脉冲序列的脉冲序列个数M由下式给出:
M=(R-1)×ne×V/N/T
其中,R为预设密度与实际实时测量密度ne的脉冲比值,V是目标体积,N是控制阀工作压强下每毫秒能喷出的粒子数,T为脉冲序列的脉冲时间宽度。如本实施例给出,R=1.1,实际实时测量密度ne=2×1019m-3,体积V为5m3,控制阀工作压强下每毫秒能喷出的粒子数N=1×1018个,T=2ms,则脉冲序列个数M为5个。即生成5个2毫秒的脉冲序列。
(b)当预设数据模型为线性关系时。信号反馈模块800中的密度测量器810实时测量目标700的密度,并将测量的密度信息传输至对比器820中进行运算处理,对比器给出预设需求密度与实际密度的比值,比值R为1.2(>1.01)时。此时,脉冲序列的脉冲时间宽度T由下式给出:
T=(R-1)×ne×V/N/M
其中,R为预设密度与实际实时测量密度ne的脉冲比值,V是目标体积,N是控制阀工作压强下每毫秒能喷出的粒子数,M为脉冲序列个数。如本实施例给出,R=1.2,实际实时测量密度ne=2×1019m-3,体积V为5m3,控制阀工作压强下每毫秒能喷出的粒子数N=1×1018个,脉冲个数M=10,则脉冲时间宽度T=2毫秒,即生成10个2毫秒的脉冲序列。
需要注意的是,受目标700的特性影响,实际磁约束聚变装置中利用超声分子束束流注入密度,其超声分子束束流脉冲序列宽度将受到限制,不同的目标700限值不同,通常不大于10毫秒,即脉冲序列宽度小于10毫秒。
上面结合附图和实施例对本发明作了详细说明,但是本发明并不限于上述实施例,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。本发明中未作详细描述的内容均可以采用现有技术。
Claims (14)
1.一种超声分子束脉冲时序控制系统,其特征在于,该系统包括:
交互模块(100);交互模块(100)用于接收聚变加料超声分子束输入的脉冲数据,并根据脉冲数据判定规则,判断脉冲数据序列模型是否是可执行类型,若是则输出脉冲数据至中央处理器(200);
中央处理器(200);所述的中央处理器(200)分别与交互模块(100)、图像显示器(300)、控制板(400)以及数据模型生成器(900)连接,所述的中央处理器(200)用于将接收的交互模块(100)传输来的脉冲数据并传输给控制板(400),接收数据模型生成器(900)传输来的脉冲数据图像显示在图像显示器(300)中;
图像显示器(300);所述的图像显示器(300)用于显示中央处理器(200)传输来的脉冲数据图像;
控制板(400);所述的控制板(400)与高压脉冲电源(500)连接,控制板(400)用于接收到中央处理器(200)的触发指令,并将脉冲数据序列模型给定的脉冲序列输出给高压脉冲电源(500);
高压脉冲电源(500);所述的高压脉冲电源(500)与控制阀(600)连接,所述的高压脉冲电源(500)用于将脉冲序列生成为高压脉冲序列,并将高压脉冲序列加载至控制阀(600)上;
控制阀(600);所述的控制阀(600)与目标(700)连接,所述的控制阀(600)在高压脉冲序列的作用下开启,并控制目标(700)开始工作;
信号反馈模块(800);所述的信号反馈模块(800)与目标(700)连接,信号反馈模块(800)用于对目标(700)的密度进行实时测量、传输、实时运算,确定目标预设值与实时测量的密度值的比值R;
数据模型生成器(900);所述的数据模型生成器(900)与信号反馈模块(800)连接,数据模型生成器(900)能够对对信号反馈模块(800)给出的数据进行实时响应,当对信号反馈模块(800)给出的比值R小于一定值时,数据模型生成器(900)生成空序列,即不产生后续时序脉冲信号;当信号反馈模块(800)给出的比值R大于一定值时,数据模型生成器(900)给出预设的脉冲数据序列模型,并将脉冲数据序列模型传输给中央处理器(200)。
2.根据权利要求1所述的一种超声分子束脉冲时序控制系统,其特征在于:所述的控制板(400)包括监听模块(410)和输出模块(420),监听模块(410)与中央处理器(200)、输出模块(420)连接,输出模块(420)与高压脉冲电源(500)连接。
3.根据权利要求2所述的一种超声分子束脉冲时序控制系统,其特征在于:所述的监听模块(410)用于对中央处理器(200)的触发指令随时监听当监听模块(410)接收到中央处理器(200)的触发指令,则调用输出模块(420)输出脉冲数据序列模型给定的脉冲序列。
4.根据权利要求3所述的一种超声分子束脉冲时序控制系统,其特征在于:所述的信号反馈模块(800)包括密度测量器(810)和对比器(820),对比器(820)与数据模型生成器(900)、密度测量器(810)连接,密度测量器(810)与目标(700)连接。
5.根据权利要求4所述的一种超声分子束脉冲时序控制系统,其特征在于:所述的密度测量器(810)用于对目标(700)的密度进行实时测量并传输,信号反馈模块(800)中的对比器(820)作用于将由密度测量器(810)实时测量的密度信号进行实时运算,运算结果为目标预设值与实时测量的密度值的比值R。
6.根据权利要求5所述的一种超声分子束脉冲时序控制系统,其特征在于:当所述的对比器(820)的运算结果比值R小于1.01时,数据模型生成器(900)生成空序列,即不产生后续时序脉冲信号。
7.根据权利要求6所述的一种超声分子束脉冲时序控制系统,其特征在于:当所述的对比器(820)的运算结果比值R大于1.01时,数据模型生成器(900)给出预设的脉冲数据序列模型,并将脉冲数据序列模型传输给中央处理器(200)。
8.根据权利要求7所述的一种超声分子束脉冲时序控制系统,其特征在于:所述的监听模块(410)的每个监听周期小于50纳秒。
9.根据权利要求8所述的一种超声分子束脉冲时序控制系统,其特征在于:所述的密度测量器(810)选取微波反射密度测量器、微波干涉密度测量器或者激光干涉密度测量器中的一种。
10.采用上述权利要求1至9中任一项所述的系统进行超声分子束脉冲时序控制的方法,特征在于,该方法包括以下步骤:
步骤S1:人机交互与脉冲数据主动设定步骤,所述步骤S1的具体步骤如下:
步骤S11:交互模块(100)开始工作并初始化,交互模块(100)接收聚变加料超声分子束输入的脉冲数据,并根据脉冲数据判定规则,判断脉冲数据序列模型是否是可执行类型,若是则输出脉冲数据至中央处理器(200);
步骤S12:若脉冲数据序列模型判断为不可执行,则交互模块(100)报错并初始化,重新接收脉冲数据,判断脉冲数据序列模型是否可执行,直到脉冲数据序列模型判断为可执行,则执行脉冲时序主动控制步骤S2;
步骤S2:脉冲时序主动控制步骤,所述步骤S2的具体步骤如下:
步骤S21:中央处理器(200)获得可执行的脉冲数据序列模型,并将图像显示在图像显示器(300)中,同时中央处理器(200)将可执行的脉冲数据序列模型传输至控制板(400);
步骤S22:控制板(400)接受脉冲数据序列模型实时监听,如果获取到中央处理器(200)发出的触发信号,并将脉冲序列传输给高压脉冲电源(500);
步骤S23:高压脉冲电源(500)将脉冲序列生成为高压脉冲序列,并加载至控制阀(600)上;
步骤S3:脉冲时序实时反馈控制步骤,所述步骤S3的具体步骤如下:
步骤S31:信号反馈模块(800)实时测量目标(700)的密度并进行运算处理;
步骤S32:信号反馈模块(800)给出预设需求密度与目标(700)的实际密度的比值R,当比值R大于一定值时,数据模型生成器(900)工作,根据预设的脉冲数据序列模型关系生成数据脉冲,并将生成的脉冲数据序列模型传输给中央处理器(200);
步骤S33:中央处理器(200)获得可执行的脉冲数据序列模型,并将脉冲数据图像显示在图像显示器(300)中,同时中央处理器(200)将可执行的脉冲数据序列模型传输至控制板(400);步骤S33:对控制板(400)接受脉冲数据序列模型,实时监听并获取到中央处理器(200)发出触发信号,并将脉冲序列传输给高压脉冲电源(500);
步骤S34:对高压脉冲电源(500)根据脉冲序列生成高压脉冲序列,并加载至控制阀(600)上,从而完成超声分子束脉冲的时序控制。
11.采用上述权利要求10所述的一种超声分子束脉冲时序控制的方法,特征在于:所述的步骤S1中的脉冲数据序列模型不可执行的类型至少包括脉冲数据本身为非数字类、脉冲数据序列模型的单个脉冲超过预设上限或者、脉冲数据序列模型的脉冲低于控制阀(600)开启下限中的一种。
12.根据权利要求11所述的一种超声分子束脉冲时序控制的方法,特征在于:所述的步骤S3中的数据模型生成器(900)中预设的脉冲数据序列模型关系至少包括阶梯正相关增长关系、线性关系、指数关系中的一种。
13.根据权利要求11所述的一种超声分子束脉冲时序控制的方法,特征在于:所述的步骤S3中的当预设的脉冲数据序列模型关系为常数,即每个脉冲的时间宽度固定时,脉冲序列的脉冲序列个数M=(R-1)×ne×V/N/T;其中,R为预设密度与实际实时测量密度ne的脉冲比值,V是目标体积,N是控制阀工作压强下每毫秒能喷出的粒子数,T为脉冲序列的脉冲时间宽度。
14.根据权利要求11所述的一种超声分子束脉冲时序控制的方法,特征在于:所述的步骤S3中的当预设的脉冲数据序列模型关系为线性关系时,脉冲序列的脉冲时间宽度T=(R-1)×ne×V/N/M,其中,R为预设密度与实际实时测量密度ne的脉冲比值,V是目标体积,N是控制阀工作压强下每毫秒能喷出的粒子数,M为脉冲序列个数。
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Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5217789A (en) * | 1975-04-28 | 1977-02-09 | Tadashi Sekiguchi | High temperature plasma generation method device using laser beams |
CN1275774A (zh) * | 1999-05-28 | 2000-12-06 | 核工业西南物理研究院 | 核聚变实验装置等离子体加料的超声分子束方法 |
US7518103B2 (en) * | 2006-07-06 | 2009-04-14 | Aviv Amirav | Pulsed flow modulation gas chromatography mass spectrometry with supersonic molecular beams method and apparatus |
CN103413574A (zh) * | 2013-07-18 | 2013-11-27 | 核工业西南物理研究院 | 一种超声分子束注入装置 |
CN106935275A (zh) * | 2015-12-30 | 2017-07-07 | 核工业西南物理研究院 | 一种核聚变等离子体高约束模式控制方法 |
CN108288509A (zh) * | 2018-01-10 | 2018-07-17 | 成都大学 | 基于气体注入增强磁扰动抑制逃逸电流的方法及装置 |
CN111312411A (zh) * | 2018-12-11 | 2020-06-19 | 核工业西南物理研究院 | 液化惰性气体射流注入防护等离子体破裂的方法 |
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---|---|---|---|---|
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Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5217789A (en) * | 1975-04-28 | 1977-02-09 | Tadashi Sekiguchi | High temperature plasma generation method device using laser beams |
CN1275774A (zh) * | 1999-05-28 | 2000-12-06 | 核工业西南物理研究院 | 核聚变实验装置等离子体加料的超声分子束方法 |
US7518103B2 (en) * | 2006-07-06 | 2009-04-14 | Aviv Amirav | Pulsed flow modulation gas chromatography mass spectrometry with supersonic molecular beams method and apparatus |
CN103413574A (zh) * | 2013-07-18 | 2013-11-27 | 核工业西南物理研究院 | 一种超声分子束注入装置 |
CN106935275A (zh) * | 2015-12-30 | 2017-07-07 | 核工业西南物理研究院 | 一种核聚变等离子体高约束模式控制方法 |
CN108288509A (zh) * | 2018-01-10 | 2018-07-17 | 成都大学 | 基于气体注入增强磁扰动抑制逃逸电流的方法及装置 |
CN111312411A (zh) * | 2018-12-11 | 2020-06-19 | 核工业西南物理研究院 | 液化惰性气体射流注入防护等离子体破裂的方法 |
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