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真空科学与技术学报2024年第01期:中能段电子束离子阱真空控制系统研制

来源:期刊VIP网 时间:


作者:曾超;赵宇红;张洪明;杨洋;吕波;符佳;王福地;宾斌;黄世涵;计华健;林子超;毛立宇;范玉;孙波;胡奎;

单位:南华大学电气工程学院;中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所;复旦大学现代物理研究所;中国科学技术大学研究生院科学岛分院;安徽大学物质科学与信息技术研究院;

摘要:电子束离子阱(Electron Beam Ion Trap,EBIT)是一种用于研究高电离态离子物理过程的实验装置。中能段紧凑型EBIT实验平台能够产生30 keV的电子束能量,电子束流达到20 mA,对于研究未来聚变堆杂质离子输运行为研究具有重要意义。为了产生单一高电荷态离子,中能段EBIT装置阱区需要工作在超高真空(10~(-8) Pa)环境下。低温超导磁体需工作在10~(-5) Pa真空环境下以维持超导状态,因此真空度直接影响着中能段EBIT的工作性能,有必要研制一套稳定高效的真空控制系统以提升中能段EBIT装置稳定性与可靠性。文章基于RS485总线结构和Python编程语言开发了一套中能段EBIT真空控制系统,实现了对中能段EBIT真空系统的远程控制、数据采集和系统联锁保护。可为中能段EBIT装置提供稳定可靠的超高真空的实验环境,对中能段EBIT装置的稳态运行具有重要意义。

关键词:电子束离子阱;真空控制系统;RS485;Python

基金资助:中国科学院科研仪器设备研制项目(NO.YJKYYO20180013); 安徽省重点研究与开发计划项目(No.202104a06020021); 国家重点研发计划磁约束聚变能源研究专项项目(2019YFE03030002); 国家自然科学基金项目(No.12175278); 安徽省自然科学基金项目(No.1908085J01); 安徽高校协同创新项目(GXXT-2021-029)