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A 2 G/s sampling rate, 20 GHz bandwidth master-slave track-and-hold amplifier in 0.13 μm SiGe BiCMOS technology
Guifu Zhang, Jie Zhou, Youjiang Liu
, doi: 10.11884/HPLPB202032.190421
摘要:
A fully-differential master-slave track-and-hold amplifier (MS-THA), with 20 GHz bandwidth is designed and fabricated using 0.13-μm SiGe BiCMOS technology. The MS-THA employs conventional switched-emitter-follower (SEF) as track-and-hold core circuit, Cherryhooper circuits as band-boosting of input buffer and output buffer. To verify the validity of the above circuits, a single-stage THA is designed together with the MS-THA. Operating with a single +3.3 V supply, 0 V input direct-voltage, 2 G/s sampling and −3 dBm input power, the MS-THA achieves a single-ended Spurious Free Dynamic Range (SFDR) of less than −23.5 dB at frequency of up to 20 GHz, and total power consumption of about 300 mW.
一种非正交对称条带束流位置监测器设计
钱梦翔, 吴芳芳, 周泽然, 周天雨, 卢平, 孙葆根
, doi: 10.11884/HPLPB202032.190425
摘要:
介绍了一种条带束流位置监测器(BPM)的设计与仿真方法。在国家同步辐射实验室“太赫兹近场高通量材料物性测试系统”工程项目中,针对波荡器出口处真空室非正交对称性的问题,设计了矩形真空室和跑道形真空室下的两种非正交对称性条带BPM,并与传统的圆形真空室下条带BPM进行对比。基于边界元法,利用MATLAB软件分别对三种真空室下的条带BPM进行建模和仿真。仿真结果表明,相对于传统的圆形真空室下条带BPM,矩形和跑道形真空室下条带BPM灵敏度提高了30%,阻抗匹配误差相对降低了20%,束流位置拟合误差降低了80%。考虑加工精度,矩形真空室下的条带BPM更适用于该工程。
1.3 GHz超导腔磁通排出效应研究
米正辉, 杨际森, 沙鹏, 董超, 王洪磊, 翟纪元, 林海英, 郑洪娟, 刘佰奇, 孙良瑞, 张祥镇, 贺斐思, 潘卫民
, doi: 10.11884/HPLPB202032.190398
摘要:
设计并搭建了一套高精度的磁场测量和补偿系统,并结合中国科学院高能物理研究所(IHEP)的2K超导腔垂直测试平台对1.3 GHz 单加速间隙超导腔的磁通排出效应开展了实验研究:利用研制的磁场测量和补偿系统能够精密的测量超导腔赤道位置磁场,并能够将磁场补偿至小于5.0×108 T;并对超导腔不同表面温度梯度下的磁通排出效应进行了测量分析;对钉扎了磁场的超导腔进行了射频性能测试,研究了超导腔电阻对磁通钉扎的敏感度,以及在不同电场梯度下超导腔的表面电阻变化情况。结果表明,研制的高精度磁场测量和补偿系统能够满足超导腔磁通排出研究的需求;高的超导腔表面温度梯度有利于磁通的排出;磁通钉扎电阻的敏感度随着加速电场梯度的增加而增大,导致超导腔的性能下降。此实验研究也为后续超导腔的研制奠定了一定基础。
基于相机阵列的光学组件缺陷在线检测方法
张文学, 王继红, 任戈
摘要:
利用调焦方式可以实现焦距的连续变化从而对不同物距下的光学组件进行在线检测,但是调焦过程操作复杂且对调焦位移精度要求较高,景深内光学元件缺陷无法区分,难以实现真正意义上的在线检测。因此,本文提出了基于相机阵列的光学组件缺陷在线检测方法。首先建立了相机阵列的成像模型并给出了数字重聚焦表达式以及空间分辨率的表达式。接着利用MATLAB模拟相机阵列成像过程和数字重聚焦过程。最后进行实验验证,通过二维位移台带动相机对不同物距下的多个光学元件表面缺陷进行成像获得阵列相机图像,通过数字重聚焦算法得到不同物距下的光学元件表面缺陷分布信息。实验结果表明,基于相机阵列的光学组件缺陷在线检测技术能够同时对位于景深范围内的光学组件进行在线检测。该方法在光学元件缺陷在线检测方面有着一定的应用价值。
EAST新快控电源保护系统的设计
武旭, 王林森, 吴义兵, 盛志才, 陈涛, 李亚
, doi: 10.11884/HPLPB202032.190404
摘要:
针对EAST超导托卡马克实验装置的新快控电源系统AC-DC-AC各环节工作中可能出现的问题,提出各环节的控制保护方法。通过深入研究核聚变领域快速控制电源的保护机理,并结合核聚变装置的需要,设计了抑制浪涌电流电路、电压保护电路、过电流保护电路、过温保护电路、电能泄放保护电路及撬棒保护电路,与传统的保护法相比,该方案具有保护范围广、可靠性强、安全性高的特点。实验结果表明,该电源保护系统可以确保电源在突发故障情况下安全可靠地退出,有效保护超导托卡马克实验装置内的超导磁体及电源各器件不受损坏,从而验证了设计方案的正确性和有效性。
加速器专题
超快电子衍射装置的束流能量反馈控制
张俊强, 李林, 刘亚娟, 江涛, 肖诚成, 顾强, 向导
, doi: 10.11884/HPLPB202032.190415
摘要:
上海交通大学的超快电子衍射装置(UED)由一台电子直线加速器作为驱动,电子枪为一台光阴极微波电子枪。加速器在运行中电子枪会偶尔打火,腔体失谐,造成束流损失,束流能量产生变化,束流需要很长时间才能恢复到初始状态,影响了用户的使用。为此,对低电平控制器(LLRF)的幅度相位控制环路进行了改进,增加了能量反馈,代替了幅度反馈,通过对束流的中心位置进行实时的反馈以控制低电平控制器输出信号的幅度,保证了电子束流的能量稳定和电子枪加速场强的稳定。长时间的稳定性测试表明,电子枪在打火产生时,束流能量可以很快恢复,能量抖动由4.293 3×10−4(RMS)提高到2.855 7×10−4(RMS),实现了束流能量的长期稳定性。