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国家同步辐射实验室合肥光源(Hefei Light Source,HLS)重大改造注入系统改造子项目中,需要重新建设脉冲磁铁及电源。由于先前研制的脉冲磁场测量系统已不再满足当前脉冲磁场测量需求,为了配合注入系统改造,需要重新建设脉冲磁场自动测量系统。本论文在此背景下,完成了脉冲磁场自动测量系统的研制,对测试用冲击磁铁进行了测量,并对测量结果进行了分析。由于LabVIEW编程技术是本论文测量系统研制的基础,因此本论文对软件编程中涉及的编程技术细节进行了详细地探讨。
脉冲磁铁是加速器中最重要的器件之一,由脉冲磁铁产生的脉冲磁场在加速器注入引出系统中起到了重要的作用。本论文采用己被广泛应用于脉冲磁场测量领域的法拉第电磁感应测量原理对脉冲磁场进行测量,采用虚拟示波器和LabVIEW结合的方式开发了功能强大的测控软件。硬件上采用高精度三维电控运动位移台,由基于PLC的运动控制器控制步进电机带动位移台运动,由基于LabVIEW的编程实现测量需要的运动控制算法。该磁场测量系统经测试,可全自动实现脉冲磁场二维空间扫描测量,实时对测量信号进行降噪积分等处理,并在测量结束后进行数据存储以及测量报告的打印等工作。本论文首先介绍了加速器及相关课题研究背景,脉冲磁场测量原理,国内加速器脉冲磁场测量研究现状等。然后介绍了数据采集技术原理,虚拟仪器以及虚拟示波器软件的开发和运动控制软件的开发。最后重点详细论述了本论文研制成功的脉冲磁场自动测量系统软件开发的细节。在测量系统研制完成后,本论文对样铁进行了测量,对测量结果进行了分析,其分析结果对HLS注入系统改造有着重要的指导意义。