[实用新型]回旋加速器磁铁电源实时调整设备

说明书

涉及一种回旋加速器磁铁电源实时调整设备，设备包括电源调整装置与多线程电源数据采集装置。采集装置包括多串口控制器、讯息转换器和计算机，讯息转换器以线对接口一一连接方式连接数字磁铁电源的接口到多串口控制器，多串口控制器和计算机连接。通过计算机同时实现多组电源的数据采集,采用多线程技术实现在多串口上的并行数据采集，减少硬件设备成本以及数据采集时间，本实用新型具有实时调整多个回旋加速器磁铁电源的效果，能够保证回旋加速器磁铁测量数据的精度以及准确性，从而提高加速器整体的运作可靠性。

技术领域

本实用新型是涉及回旋加速器控制的技术领域，尤其是涉及一种回旋加速器磁铁电源实时调整设备。

背景技术

回旋加速器是质子治疗设备、重离子照射设备…等重要关键部件。回旋加速器用来加速引出质子/离子稳定束流，束流需要满足预期所需物理参数。为了保证束流的物理参数，需提供满足其约束的磁铁电源电压电流值。实施上必须根据束流位置等反馈数据进行加速器磁铁电流调整，使束流满足物理要求。

传统上基于串口的多个电源数据采集方法，是基于总线技术实现异步数据传输。这种数据采集方法速度较慢，无法并行采集多个电源的数据。此外，由于加速器束流调试中，也要求束流参数最优化，以符合物理实验要求。故目前需要一种能实时调整磁铁电源的技术方案，以达到即时约束束流行为的目的。

同申请人在中国专利申请公布号CN108811298A公开了一种温度补偿自动调节回旋加速器主磁场的系统和方法，系统包括回旋加速器主磁铁温度数据采集单元、算法处理及控制单元、回旋加速器主磁铁受控电源单元；方法包括以下：温度传感器实时采样加速器主磁铁周围不同点的温度信息上传给智能温度采集模块；智能温度采集模块利用嵌入式串口服务器将其传输到上位机算法处理单元；上位机算法处理单元接收温度数据，转化为主磁铁电源电流变化量指令，并将该指令发送给PLC控制单元，PLC控制单元接收指令并产生相应的控制脉冲发送给回旋加速器主磁铁受控电源单元，回旋加速器主磁铁受控电源单元实时接收脉冲信号，从而自动调节主磁铁的磁场强度，因此，这是针对主磁铁温度补偿的校正调整且偏向前段工艺中利用间接采集磁铁温度数据，转化为主磁铁电源电流变化量，再生成相应的脉冲信号的反馈调节主磁铁的磁场强度，达到温度补偿稳定束流的目的。然而，回旋加速器并非只有一个主磁铁，还细分有扇形磁铁、偏转磁铁、聚焦校准磁铁等等，此外除了回旋加速器本身的磁铁还有束流线等周边设备的各种磁铁，对于基于多个磁铁位置不同的同时段多数据采集方式、同时段多数据采集后的传输与后处理调整若单纯利用总线技术实现异步数据传输的方式已经不敷使用，明显需要投入更多的研究。

发明内容

本实用新型的其中一个主要目的是提供一种回旋加速器磁铁电源实时调整设备，基于多线程技术的多串口数据采集技术，能够实现软实时的并行电源数据采集，大大提高了多个磁铁电源的电源数据采集的速度，系统运行稳定可靠，能够长时间无故障满足工程实施，用以实现多磁铁电源数据采集即时，防止发生磁铁电源调整时间过迟或偏差过大的问题，适用于回旋加速器本身磁铁或/与周边设备的磁铁。

本实用新型的另一个主要目的是提供一种回旋加速器磁铁电源实时调整方法，用以解决回旋加速器运行因多磁铁调整延迟时差导致引出束流不稳定的问题。

本实用新型的其中一主要目的是通过以下技术方案得以实现的：