長(cháng)期以來(lái),高端束測與機器保護核心電子學(xué)技術(shù),如BPM、高速多通道等系統一直被國外公司壟斷,不僅價(jià)格昂貴、升級難度大,而且難以滿(mǎn)足工程項目需求。為實(shí)現HIAF裝置束流的高精度、大動(dòng)態(tài)范圍、多維度參數測量以及微秒量級快聯(lián)鎖保護的需求,加速器技術(shù)中心束流反饋及機器保護技術(shù)室的科研團隊歷經(jīng)6年的艱苦攻關(guān),突破了相關(guān)技術(shù)瓶頸,全面開(kāi)展了基于高性能數字處理平臺20多類(lèi)電子學(xué)設備的自主研發(fā)工作。團隊成功實(shí)現了束流6維相空間、流強動(dòng)態(tài)范圍跨9個(gè)量級的高精度測量,解決了從樣機研制到工程批量應用的迭代難題。相關(guān)成果已成功應用于蘭州重離子研究裝置(HIRFL)和新疆理化所的質(zhì)子位移損傷效應模擬試驗裝置(PREF)等項目中,并長(cháng)期穩定可靠運行。截至目前,科研人員已在HIAF上成功安裝了超1600套核心電子學(xué)設備,保障了工程進(jìn)度,并大幅節省了工程經(jīng)費。
團隊自主研發(fā)的高性能電子學(xué)設備采用的標準化和模塊化的設計理念,不僅滿(mǎn)足了HIAF在極大動(dòng)態(tài)范圍、多運行模式、智能化自檢自標、LACCS控制等方面的多樣化需求,還實(shí)現了各設備間的高速數據互聯(lián)和瞬態(tài)高速數據聚合,在解決數據質(zhì)量和完整性不足的問(wèn)題的同時(shí),為機器學(xué)習和人工智能在加速器領(lǐng)域的應用奠定了基礎,并可以推廣至同類(lèi)型的高功率加速器裝置中。