BSRF光束线及前端区公用设备计算机监控系统的设计与实现

北京同步辐射装置(BSRF)光束线及前端区公用设备计算机监控系统通过对公用设备运行情况的监控,实现对故障的及时发现、报警,从而为实验人员提供安全、可靠、稳定的环境。监控系统的底层通过PLC实现逻辑控制,上层使用工业控制软件FIX,并在其基础上实现系统集成。目前,该系统运行稳定。     

BSRF形貌学实验站动态实验系统

介绍了ＢＳＲＦ形貌学实验站动态实验系统的各个组成部分，并着重对控制系统，图像捕获和处理系统作了详细介绍。     

BSRF 1W1B-XAFS光束线研制

1W1B-XAFS束线是在北京同步辐射装置新建造的一条X射线吸收精细结构谱(XAFS)专用束线,于2003年初完成调试并投入运行。该束线的光强、能量范围等主要性能都达到了设计指标。本文介绍了1W1B-XAFS束线结构、光学设计、主要性能参数的测试及结果。     

给临界监控系统增加一台上位机

以往的临界监控系统，常常用ＰＬＣ作为唯一的控制装置。这样的系统虽然具有ＰＬＣ系统控制灵活，工作可靠，纵方便的优点，但在人机界面等方面显然存在着不可克服的缺陷。本文就实验基础，讨论了将ＰＣ机作为上位机应用于临界监控系统的可行性和实现途径。     

BSRF圆二色信号采集系统

北京同步辐射装置（Beijing synchrotron radiation facility,BSRF)3B1B生物光谱实验站已经投入运行，该站的主要工作是测量样品的圆二色性。本介绍该站为获取稳定的圆二色信号所做的工作。     

BSRF光电子能谱站控制系统与数据采集软件的改造与设计

为了适应BSRF光电子能谱站升级改造的需要,我们重新设计和编写了控制系统和数据采集软件。利用新的软件,可以简单快捷的选择光子能量,设置实验条件和采谱,为用户提供了方便的实验环境。新软件是基于LabVIEW编程方法,随不同实验需求可以进行更改和扩展,为实验站的下一步发展打下了基础。     

BSRF 3W1高功率扭摆磁铁光束线真空控制保护系统的设计

本真空控制保护系统是为北京同步辐射装置（BSRF）上的3W1高功率（总功率为2.54W）扭摆磁铁（Wiggler)光束线（包括前端区、3W1A和3W1B）而设计和建造的。主要建造目的是,保护北京正负电子对撞机（BEPC）电子储存环的超高真空系统和其它光束线不要受到在某一条光束线上突然发生的灾难性真空事故的破坏,以及保护无水冷却和冷却水意外中断了的光束线部件不要被扭摆磁铁发射出来的高功率同步辐射所损坏。此外,在活动水冷挡光罩关闭之前,为了防止快速阀的阀板因过热而被损坏,在快速阀中使用了一种熔点温度为1680℃的钛合金阀板。为了给扭摆磁铁光束线提供一个可靠的真空控制保护系统,系统设计是以F1－60MR型可编程序控制器（PLC）为基础的,PLC负责管理系统的状态监测、真空联锁、控制、自动记录和故障报警等。本文叙述了系统的设计。     

CARR通风空调数字化监控系统设计

CARR通风空调监控系统是CARR仪表控制系统的重要组成部分。该系统采用分散控制、集中管理(DCS)的方式和PID模块控制,在自动化程度、可靠性等方面均达到了较高的水平。本文阐述了CARR通风空调监控系统的功能、组成和技术特点。     

基于Labview的XAFS光束线实验站数据采集系统

本文介绍应用Labview软件、气体电离室、电流放大器及数据采集卡等仪器设备构成的同步辐射XAFS(X-ray absorption fine structure)光束线站(BL14W1)数据采集系统.该系统利用NI公司开发的新模块DSC module(Datalogging and Supervisory Control Module),实现了在Labview和EPICS(Experimental and Physics Industrial Control System)两个软件系统间数据的快速交换,使光束线控制的标准化和实验站用途的多样化有机结合.用Labview编写了数据采集软件,使该线站成功实现步进(step-by-step)模式和快扫(QXAFS)模式下的XAFS谱的采集.     

北京同步辐射生物大分子光束线监测系统

介绍了基于LabVIEW开发的BSRF(北京同步辐射装置)生物大分子光束线监测系统。该系统对光束线真空、冷却水、光学元件姿态、光束状态、液氮状态进行实时监控,及时发现故障并给出报警,以保障光束线设备安全、稳定、可靠地运行。系统底层利用对现场设备开发的驱动程序进行数据采集,采集的数据上传至数据共享平台使之可以通过网络共享。系统上层按照实际功能划分模块,建立光束线总监测界面。通过LabSQL工具包实现系统与MySQL数据库互连,将采集数据传至数据库,方便对数据进行存储、管理和查询。     

北京同步辐射装置X光光刻束线监测系统

本文介绍了安装在北京同步辐射装置（BSRF）3B1束线上的自制同步辐射光束在线监测系统，对光束垂直位置，光斑均匀性及光刻曝光量（同步光积分光强）实现了在线监控，给出了实时在线测试结果。     

北京同步辐射软X射线偏振测量装置及其应用

在北京同步辐射装置(BSRF)设计建造了-套基于多层膜偏振元件的软X射线偏振测量分析装置,可工作在双反、双透、前反后透和前透后反四种工作模式,既可作为偏振测量装置,用于同步辐射光束线和多层膜偏振元件偏振特性测量,也可作为通用反射率计,用于多层膜和薄膜的反射或透射率测量,又可用于磁性材料的磁光效应研究等.利用自行研制的装置和光学元件对BSRF的3W1B光束线的偏振特性进行了系统的测量.测量结果指出,在206 eV时,输出光的线偏振度从起偏前的O.585上升到起偏后的0.995,同步光的线偏振度得到极大改善.利用非周期宽带Mo/Si多层膜开展了铁磁性材料的磁光法拉第效应测量,获得了Ni薄膜3p边附近(60-70 eV)的法拉第旋转角度,最大偏转角度在65.5 eV和68 eV分别为1.85±0.19°和-0.75±0.09°.     

BSRF高灵敏度衍射增强成像系统搭建

作为一种重要的相位衬度成像方法,衍射增强成像(Diffraction Enhanced Imaging,DEI)是利用晶体的角度选择特性探测样品引起的X射线角度变化来获得样品衬度图像。晶体摇摆曲线是衍射增强成像装置的重要特征,理论上晶体的摇摆曲线越窄,则衍射增强成像灵敏度越高,所获得的图像衬度也会越好。在北京同步辐射装置(Beijing Synchrotron Radiation Facility,BSRF)4W1A成像实验站现有Si(111)晶体DEI装置的基础上,通过选用高精度转台并对晶体采取减少加工应力残余和降低安装夹持应力的措施,设计研制了基于Si(400)和Si(333)晶体的高灵敏度DEI实验装置,并利用标准样品和实际生物样品进行了实验验证。系统摇摆曲线测试及成像结果表明,所研制的成像装置可以开展二维和三维成像实验且具有更高的成像灵敏度。     

BSRF-4W1A纳米成像光束线调试

为了给新建的30nm空间分辨成像系统提供稳定的5–12keV照明X射线,BSRF新建造了一条纳米成像光束线。该项目从2007年开始,目前已经完成光束线调试并投入使用。光束线各参数测试的结果表明,光束线主要性能达到了设计指标,可以满足后续纳米成像系统的要求。本文对该光束线的具体调试过程进行了总结,可为今后类似工作提供参考。     

FELiChEM联锁系统的设计

联锁系统是加速器装置的重要组成部分,用于保护设备和人员的安全。本文基于EPICS设计FELiChEM联锁系统,该系统由硬件联锁系统和软件联锁系统两部分组成,硬件联锁系统又分为机器保护系统(MPS)和人身安全保护系统(PPS)。硬件联锁系统的架构分为IOC层、Profinet IO控制层和Profinet IO设备层。每层均可进行冗余配置,而各层之间相互独立。原型样机的测试显示,硬件联锁系统的响应时间为2.144ms,远好于100ms的设计需求。软件联锁系统的设计采用联锁程序与配置文件分离的方式。测试表明,软件联锁逻辑完全由配置文件确定,具有非常好的灵活性。     

BSRF-4W1A形貌成像光束线改造

从光束线和实验站目前研究工作的需要出发,对BSRF-4W1A光束线进行了改造.改造中,重新确定了光束线的引出参数,设计研制了便于单色光和白光模式转换的固定出口双晶单色器,在理论热分析计算的基础上提出了单色器第一晶体采用顶部冷却的模式.改造后,4W1A光束线的通量在常用的8 keV处提高约3.6倍,在同样的通量下能量由现在的8 keV可延伸至19.6 keV.     

北京同步辐射1W2B生物大分子光束线兼用模式

模拟并优化了北京同步辐射1W2B生物大分子光束线兼用模式下的光束性能。通过实际测量光束的性能参数,并与专用模式进行对比,验证了1W2B光束线兼用模式的可行性,即在兼用模式条件下,1W2B光束线依然满足生物大分子晶体多波长反常散射等实验要求,大幅增加了北京同步辐射生物大分子晶体学实验的机时,提高了该光束线的利用效率。