上海光源全局束流诊断数据仓库开发

上海光源已建成的束流诊断系统可满足光源的日常运行和机器研究需要。但由于缺少有效的事件触发处理机制,无法保存并分析运行期间突发的全局轨道扰动、BPM故障和DCCT噪声等异常现象。为解决以上问题,本文在现有束测系统的基础上开发了基于Soft IOC的全局束流诊断数据仓库。数据仓库通过在线监测加速器和束测系统的运行状况,在发现异常现象时及时发出触发信号并存储相关数据进行分析。运行结果表明,数据仓库能有效检测加速器和束测系统异常,并可用于生成束测设备置信度指标,为进一步优化束测系统和提高光源运行性能提供有效依据。     

基于软件无线电的新型数字束流位置处理器

研究了基于软件无线电架构的新型数字束流位置处理器,介绍了处理器样机的射频、模数转换和数字处理模块的硬件架构和主要参数。针对处理器多通道的不对称性,提出了校准方案。测试结果表明,处理器逐圈位置电子学分辨率在输入大于–30 dBm时,优于1.5μm;输入大于–27 dBm时,电子学分辨率达到亚微米量级。处理器在上海光源储存环流强为150 mA条件下测试,逐圈位置分辨率优于2μm,并能够准确获取包含束流实时信息的逐圈位置信号。     

基于EPICS及虚拟仪器技术的Libera测试系统研制

上海光源（SSRF）工程采用一种新型数字BPM（Beam Position Monitor）处理器—Libera作为束流位置监测的主要设备,Libera的一些关键参数如分辨率、流强依赖性和填充模式依赖性需要在一个可靠高效的测试平台上完成测试,本文介绍了Libera自动测试系统的开发。该测试系统基于EPICS（Experimental Physicsand Industrial Controlsystem）和虚拟仪器技术,采用LabVIEW CA Library实现二者的跨平台数据访问,具有良好的重用性和友善的用户界面。目前该系统已经应用于上海光源工程的Libera验收测试。     

大连极紫外相干光源

先进光源的发展在前沿科学研究中发挥的作用越来越重要。近十年来,飞速发展的自由电子激光技术为科学家们提供了探索未知世界、发现新科学规律和实现技术变革的重要工具。建成的大连极紫外(EUV)相干光源的运行波段为50～150nm,单脉冲能量大于100μJ,且可提供10-12 s和10-13 s量级的超快激光脉冲,是我国第一台自由电子激光用户装置,并且是国际上唯一运行在极紫外波段的自由电子激光用户装置,在世界范围内为用户提供具有高峰值亮度和超短脉冲的极紫外激光。大连EUV相干光源是由国家自然科学基金委资助、由中国科学院大连化学物理研究所和上海应用物理研究所共同承担的重大科学仪器研制项目,目标是打造一个以先进极紫外光源为核心、主要用于能源基础科学研究的光子科学平台。     

上海光源机器参数存储还原工具

介绍了-套基于Matlab和LabCA开发的加速器运行参数存储还原(Save & Restore)工具.上海光源调试运行中的测试结果表明,该工具具有良好的可扩展性和通用性,可以高效地完成各种机器参数的存储与还原,现已成为物理调束和束流诊断系统中的重要工具之一.     

数字BPM系统中模拟调理电路的研究

全数字化束流位置测量系统(Digital Beam Position Monitor,DBPM)将应用于上海同步辐射光源(Shanghai Synchrotron Radiation Facility,SSRF),其中模拟调理电路是DBPM系统重要组成部分。BPM探头输出的4路高频窄脉冲信号(重复频率499.654 MHz,脉宽200 ps)通过模拟调理电路进行滤波及自动增益调整,然后送至ADC进行模数变换,在系统中的数字处理模块进行处理后最终得到束流X、Y方向位置信息。系统电子学测试表明:此DBPM系统在输入信号动态范围为-40～10 dBm情况下,X、Y方向位置分辨率好于10μm,满足逐圈(694 kHz数据更新率)位置分辨要求。     

上海光源数字化束流位置信号处理器测试平台研制

数字化束流位置信号处理器(Digital Beam Position Monitor Processor,DBPM)是上海光源自主研发作为束流位置监测(Beam Position Monitor,BPM)的主要设备。针对DBPM电子学处理器产品化测试需求开发了一套基于MATLAB和程控技术的自动化测试平台,用于处理器批量测试验收和性能评估。平台使用Agilent MXG信号源和一分四功分器模拟4路真实探头信号,经过处理器采集处理后被上位机接收。测试仪器的设置和实验数据的获取,整个系统是基于客户端和服务器架构实现的。采用物理实验与工业控制系统(Experimental Physics and Industrial Control System,EPICS)的通道访问Lab CA接口实现数据的实时采集。目前该测试平台已经成功应用于大连自由电子激光装置和上海软X射线自由电子激光装置的DBPM处理器验收测试,处理器幅频响应曲线,不同衰减下模数变换器(Analog to Digital Converter,ADC)噪声水平测试、衰减步长一致性、通道间串扰及信噪比测试结果均达到设计指标。     

上海光源储存环束流位置监测系统

本文简述了上海光源储存环位置测量系统的物理需求、基本设计思想以及软硬件结构,对其中采用的数字束流位置信号处理器、高精度纽扣型束流位置探头、信号传输网络等关键部件的研制、安装情况进行了详细介绍.该系统经一年调试优化现已投入日常运行,结果表明位置分辨率达到亚微米量级,优于上海光源设计要求.     

SXFEL和DCLS束流截面测量系统软件设计

介绍了SXFEL和DCLS束流截面测量系统的软件设计方法。该系统基于以太网和EPICS分布式系统,并采用EPICS-Python方式进行设计,实现了CCD相机和步进电机的控制,完成了图像采集数据的拟合处理。经SXFEL和DCLS在线运行和测试,该系统主要性能为:成像系统的像素分辨率为13.9μm,重复定位精度为22μm,图像刷新率在内触发模式下可达到66 Hz,满足加速器运行需求。     

新型数字BPM信号处理器研制进展

介绍了采用Arm微处理器技术、FPGA数字信号处理技术、高速带通欠采样技术的新型BPM信号处理器研制进展情况;对两类主要的原理样机进行了评估测试.信号处理算法评估样机基于商业评估板搭建,用于测试包含数字下变频、低通滤波、抽取降速等信号处理算法功能模块.自主开发的硬件评估样机用于测试不同硬件功能模块及整机集成后的硬件性能...