加速器研究方向包括等離子體物理、磁約束核聚變工程、大氣環(huán)境光學(xué)遙感、激光與光電子科學(xué)技術(shù)、強(qiáng)磁場科學(xué)與技術(shù)、環(huán)境科學(xué)與工程、先進(jìn)核能、生物物理、轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)、先進(jìn)診療技術(shù)、材料科學(xué)與工程、人工智能與機(jī)器人、智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)等。其主要任務(wù)是圍繞國家重大研究計(jì)劃和戰(zhàn)略需求,向國內(nèi)外用戶提供穩(wěn)定運(yùn)行的大科學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置,積極發(fā)展同步輻射及測量新技術(shù)、新方法,推動(dòng)我國先進(jìn)光源關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展。
如上圖,帶電粒子束在直線和彎道的環(huán)形磁場跑道被循環(huán)加速,加速器電源作為加速器磁鐵的激勵(lì)源,與加速器磁鐵共生,電源根據(jù)給定改變輸出電流激勵(lì)磁場變化從而改變加速器粒子束按照預(yù)定軌道運(yùn)動(dòng)。磁鐵電源激勵(lì)磁鐵產(chǎn)生磁場達(dá)到注入、引出、以及聚焦粒子束等等的效果。
加速器增強(qiáng)器的主要作用是提升帶電粒子束能量,因此增強(qiáng)器磁鐵電源的輸出是動(dòng)態(tài)周期變化的,所以對磁鐵電源輸出電流的穩(wěn)定性、調(diào)節(jié)精度和動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力要求嚴(yán)格。儲(chǔ)存環(huán)磁鐵為粒子束提供彎轉(zhuǎn)力,使之形成一個(gè)閉合的軌道,磁場的精度和穩(wěn)定性對粒子束的穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要,所以儲(chǔ)存環(huán)裝置對磁鐵電源的輸出電流的穩(wěn)定性和調(diào)節(jié)精度要求嚴(yán)格。
現(xiàn)已積累形成的主要產(chǎn)品系列包括:高壓大電流偏置正弦電流源,高壓大電流梯形波電流源,高精度高壓大電流穩(wěn)態(tài)直流源,高精度低壓大電流穩(wěn)態(tài)直流源,高帶寬低壓小電流動(dòng)態(tài)電流源,高精度低壓小電流穩(wěn)態(tài)電流源等。
高壓大電流偏置正弦電流源
該規(guī)格電源有功功率從200kW-2MW不等,峰值功率大于15MW,通過工頻隔離,整流,功率波動(dòng)控制,逆變電路之后串聯(lián)形成不同電壓,電流等級的產(chǎn)品。產(chǎn)品特點(diǎn):功率單元一致,帶功率波動(dòng)控制減小網(wǎng)側(cè)功率波動(dòng),減小配電容量,輸出精度高,穩(wěn)定度高,紋波小。
主要技術(shù)參數(shù):
產(chǎn)品圖片:
高壓大電流梯形波電流源
主要技術(shù)參數(shù):
脈沖峰值電流20kA,峰值電壓3kV
重復(fù)頻率25Hz-40Hz,電流穩(wěn)定度100ppm
峰值功率>20MW,平均有功功率約200kW
脈沖電流下降沿最大下降速率:260 A/ms
跟蹤精度< 2%
脈沖電流穩(wěn)定度< ±0.5 %
技術(shù)方案:
電源整機(jī)的主電路方案如下圖所示,采用功率變換模塊并聯(lián)的主電路方案。功率變換模塊內(nèi)部采用多個(gè)功率組件串聯(lián)。
電源整機(jī)的主電路方案圖
整機(jī)由10個(gè)功率變換模塊并聯(lián)實(shí)現(xiàn),每個(gè)功率變換模塊包括整流器、升壓斬波器及四象限斬波器,直流側(cè)母線電壓為600-750V,通過升壓斬波器進(jìn)行穩(wěn)壓控制。升壓斬波器可以在輸出脈沖大電流的同時(shí)減小電網(wǎng)輸入電流的波動(dòng)。在四象限斬波器中,開關(guān)管由若干只IGBT半橋模塊并聯(lián)而成,使每個(gè)功率變換模塊可以輸出至少2000A的脈沖電流。
通過串聯(lián)多重化與并聯(lián)多重化以及橋內(nèi)二重化控制,等效開關(guān)頻率可以達(dá)到1MHz,從而提高輸出脈沖電流的跟蹤控制精度。
產(chǎn)品圖片:
高精度高壓大電流穩(wěn)態(tài)電流源:
主要技術(shù)參數(shù):
額定電流:800A
額定電壓:850V
電流穩(wěn)定度:20ppm
電流紋波:20ppm
電流重復(fù)性:100ppm
電流精度:20ppm
產(chǎn)品圖片:
高帶寬低電壓小電流動(dòng)態(tài)電流源
主要技術(shù)參數(shù):
額定電流:±20A
額定電壓:±90V
額定功率:1200W
小信號帶寬10kHz
電流穩(wěn)定度:50ppm
電流分辨率:10ppm
電流精度:50ppm
產(chǎn)品圖片:
高精度低電壓小電流雙向直流電流源
主要技術(shù)參數(shù):
電流:±25A
電壓:±40V
額定功率:1000W
電流穩(wěn)定度:50ppm
電流分辨率:10ppm
電流精度:50ppm
產(chǎn)品圖片: