[发明专利]基于热电偶的用于测量强流粒子束准实时功率的方法

摘要

本发明公开了一种基于热电偶的用于测量强流粒子束准实时功率的新方案，安装并布局热电偶；获取热电偶信号；处理热电偶信号按照热电偶在功率测量靶的分布情况，建立相应坐标系，从而得到各热电偶安装坐标，结合热电偶的分布坐标和各热电偶的温升数据得到功率测量靶的温升分布，由热电偶数据处理系统通过计算得到各测量点的热流密度；依据上述测量点的热流密度即可得到各测量点的功率密度；然后通过上述各测量值进行数值拟合得到功率测量靶整个面上的功率密度分布函数，对该函数在整个面上进行面积分就得到功率测量靶上在某时刻的准实时功率。本发明可以快速、精确地测出当前强流粒子束准实时功率，大大提高了测量效率。

主权项

一种基于热电偶的用于测量强流粒子束准实时功率的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）安装并布局热电偶 依据粒子束的功率和功率测量靶的形状选择恰当的热电偶安装方式，依据离子源束流引出面选择恰当的热电偶安装布局； 其中，热电偶的典型安装方式有以下两种：一是将热电偶安装于固定模块中，然后再将固定模块通过螺纹固定在功率测量靶上；二是直接将热电偶安装在功率测量靶的安装孔内； 热电偶的典型安装布局方式有以下两种：一是各热电偶沿圆周均匀分布，圆周的直径从内到外递增，但每个圆周上热电偶的数量相同；二是各热电偶呈正方形排列，各排各列的热电偶的数量相同；（2）获取热电偶信号 依据所选的热电偶的响应时间，选择合适采样率的热电偶数据高速采集系统，然后通过热电偶补偿导线将热电偶与热电偶数据高速采集系统相连接；（3）处理热电偶信号 按照热电偶在功率测量靶的分布情况，建立相应坐标系，从而得到各热电偶安装坐标，结合热电偶的分布坐标和各热电偶的温升数据得到功率测量靶的温升分布，由热电偶数据处理系统通过计算得到各测量点的热流密度；通常情况下，热流密度的值与功率密度相当，依据上述测量点的热流密度即可得到各测量点的功率密度；然后通过上述各测量值进行数值拟合得到功率测量靶整个面上的功率密度分布函数，对该函数在整个面上进行面积分就得到功率测量靶上在某时刻的准实时功率。