上海光源面探测器图像数据获取与处理系统设计

介绍了上海光源实验站面探测器图像数据的获取与处理系统设计。该系统应用Python语言及相关功能模块,实现了图像矩阵的获取、图像数据的处理和图像界面的显示。小角散射(SAXS)实验表明,该系统具有散射图像噪声去除、散射中心定位等核心功能。测试结果表明,该系统不仅完善了现有光束线站的控制和数据获取系统,而且为开展多种实验方法的图像在线处理打下了基础。     

基于FPGA的PID光束稳定控制系统研制

为了抑制外来振动对上海光源红外光束稳定性的影响,提高实验站的供光品质,研制了一种以数字PID控制器为核心的反馈控制系统。同时分析了数字PID控制算法,并应用FPGA技术,采用自顶向下的方法进行Verilog语言和原理图相结合的方式编程,设计了增量式数字PID控制器。测试结果表明:该反馈控制系统能有效地抑制红外光束的光斑位置抖动,最大工作带宽250 Hz。     

EPICS在SSRF液氮冷却单色器运动控制中的应用

介绍了上海光源液氮冷却单色器的工作原理,描述了在EPICS环境下实现单色器步进电机控制、能量扫描和探测器信号实时获取、晶体切换和高度补偿以及单色器姿态参数保存等功能。实验结果表明,单色器能够提供满足实验要求的同步辐射光,运动控制系统的各项指标达到或优于设计目标。     

基于DSP的运动控制器的研究与实现

步进电机定位控制是上海光源(SSRF)光束线站控制系统的主要任务,论文基于SEED_EDC138开发板设计了基于DSP的步进电机运动控制器,实现了基本的定位控制,并针对光束线站控制需求,设计了梯形速度曲线、坐标系统和操作员界面,测试结果表明,该控制器可以实现步进电机的精确定位。     

光束线站EPICS数据采集系统研究

上海光源光束线控制系统采用标准软硬件平台开发完成.为实现XBPM测量及电离室等探测器要求的运动控制与信号采集的联动集成,本文用Hytec公司的ADC/DAC模块建立一套VME/IOC的EPICS数据采集系统.经光束线在线测试,该系统完全可应用在XBPM同步光位置诊断、单色器能量控制与探测器信号同步采集等相关用户实验中.     

软X射线激发稳态瞬态发光探测系统研制

在上海同步辐射光源软X射线显微谱学光束线站BL08U1A搭建了软X射线激发稳态瞬态发光探测系统,可探测紫外到近红外波段的光子(200～900 nm),实现了常规软X射线激发发光光谱(X-ray Excited Optical Luminescence,XEOL)和时间分辨XEOL(Time-resolved XEOL,TRXEOL)光谱探测。通过将光谱仪数据采集程序与该实验站原有的数据采集软件集成,实现了不同X射线能量激发下XEOL和全电子产额谱(Total Electron Yield,TEY)的同时检测。基于该探测平台,获得了CsPbI3亚微米线样品在Cs元素M4,5边的二维XANES-XEOL谱图,并研究了光子晶体对闪烁体光输出的影响。基于TRXEOL探测平台,成功获得了ZnO样品在不同时间窗下的XEOL谱和发光衰减曲线。实验结果表明:BL08U1A实验站具备XEOL和TRXEOL探测能力,为研究材料的发光机制和发光动力学过程提供了很好的技术手段。     

用EPICS实现液氮冷却双晶单色器的运动控制

介绍了液氮冷却单色器的工作原理,描述了其运动控制系统的软硬件结构,阐述了在EPICS环境下如何实现单色器步进电机控制、能量扫描和探测器信号实时获取、晶体切换和高度补偿、单色器姿态参数保存等功能。该控制系统已经成功应用在上海光源四条插入件光束线的单色器上。     

基于波带片纳米聚焦装置的快速扫描X射线荧光成像实验系统

在上海光源硬X射线微聚焦光束线站BL15U1，为提高波带片纳米聚焦装置的X射线荧光成像实验效率，设计实现了一种快速扫描荧光成像实验装置。该装置包括运动控制系统、样品荧光探测系统和实验数据同步获取系统。运动控制系统设计了闭环反馈控制、样品台电机运动控制和扫描轨迹，实现了快速扫描过程中样品的准确定位。样品荧光探测系统和实验数据同步获取系统实现了硬件同步触发计数器获取荧光计数，保证了荧光成像的准确性。实验结果表明，运动控制系统三角波形跟踪误差小于20 nm，满足光斑在样品处的重复定位精度小于光斑尺寸1/10的要求。用该系统获取了标准铜网的元素分布图像，图像获取时间是“走停”扫描模式的1/5，验证了实验系统的可行性和高效性。     

上海光源红外光束线主动反馈控制器的设计

主动反馈控制器用来抑制外来机械振动对上海光源红外光束线稳定性的影响。介绍了控制器的设计背景、光路布局和工作原理,讨论了控制器中关键部件的探测器和执行器的选择方法,并给出了控制器的校正补偿电路图及最终的测试结果。校正补偿电路的设计是对被控制对象的测试和数学模型采用频率特性法而实现的,对时域阶跃响应、光源的模拟抖动测试及其相应的幅度频谱等进行了测试,结果表明该控制器的设计能够显著地抑制红外光束的光斑位置抖动,最大工作带宽250 Hz,最大稳态误差5μm。