电子直线加速器自动频率控制(AFC)系统的研究

摘要

自动频率控制(AFC)系统是电子直线加速器关键系统之一。但由于磁控管强烈的频率突变或温度对其的影响很容易造成磁控管频率偏移加速管固有谐振频率,导致锁相型AFC系统失效,并使得加速器剂量率急剧下降。本文详细分析了锁相型AFC系统的基本原理及其跟踪频率范围窄的原因。为了克服现有AFC系统存在的问题,本文根据磁控管调谐位置和剂量率反馈信号研究设计了具有自动搜频功能的AFC系统。在此基础上,提出了自动搜频算法,并给出了系统设计方案,包括硬件与软件设计。硬件部分主要阐述各个功能模块的电路原理及器件的选择。软件部分首先介绍了西门子可编程逻辑控制器(PLC),而后对各个程序模块进行了分析。实验结果论证了具有自动搜频功能AFC系统可以有效防止频率偏移,维持加速器最大剂量输出。论文最后提出了以后研究方向。