上海同步辐射装置医学应用光束线和实验站物理设计

完成了上海同步辐射装置医学应用光束线和实验站的物理设计,并开始了有关技术设计及其难点的初步考虑。采用一个磁场强度为1.8T、周期数为10的多极扭摆器为冠状动脉心血管造提供所需的强X光束;利用一块Laue弯晶Si(111)单色器可得到比所需大三倍、能量分别在碘吸收边上下的二束单色X光束;造影过程将通过病人座椅的扫描运动和一个双列线形探测器来实现。     

光束线3W1A实验站辐射安全联锁系统的设计与建造

本文扼要地介绍了光束线3W1A及其实验站辐射安全联锁系统的设计、系统的构成、系统功能作用和操作规则。此外，还为两个实验大厅研制并安装了同步辐射运行状态实时显示装置和电子注入自动报警与语音提示装置。这种自动报警装置和辐射安全联锁系统为实验人员和其他工作人员的人身安全提供了可靠的保证。     

BSRF新束线3W1光束线的真空控制保护系统

本扼要介绍了光束线真空控制保护系统的设计思想、设计要求、系统的作用和某些改进。此外，系统在设计了上采用了新技术－可编程序控制器（PLC），使控制系统的可靠性和灵活性得到了进一步的提高。研制这个系统的主要目的是，当光束线上出现（由铍窗或波纹管等偶然破裂引起的）灾难性真空事故时，能够有效地保护北京正负电子对撞机中的大型超高真空装置－电子储存环的真空系统不会遭到这种灾难的破坏，使其安全运行。本光束线的真空控制保护系统于1996年投入试运行，于1998年年底通过院级鉴定和验收。     

基于MATLAB的上海光源光束线运行状态分析与预警

随着上海光源(Shanghai Synchrotron Radiation Facility,SSRF)新建光束线站数量的增加,其运行状态的参数记录每年都在成倍地增长,光束线站建设之初实施的运行数据处理方法已不能满足用户不断增长的需求。为此,采用MATLAB连接光束线的Archive数据库,发展了一种新的光束线运行数据的处理方法,本文通过对两条光束线单色器温度信号的数据分析,说明了MATLAB神经网络可根据数据的变化情况给出相应信号的预警提示,利用MATLAB强大的数据功能,还可有效地提高光束线站设备运行数据的分析处理能力。     

基于B/S的光束线站控制系统数据库设计与实现

介绍了基于B/S的光束线站控制系统数据库的设计与实现。该系统通过建立一个合理而有效的数据共享平台,存储了控制设备的静态属性和光束线运行状态的历史记录,为工程人员提供了光束线站控制系统的管理和数据检索平台。     

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。     

同步辐射红外光源和NSRL红外光束线站

本文介绍了同步辐射红外辐射的基本特征及其最新进展,以及国家同步辐射实验室红外光束线和实验站改造的设计、性能和科学研究方向。国家同步辐射实验室原红外光束线和实验站主要是针对中红外波段的谱学研究,未能发挥同步辐射红外光源的优势,随着同步辐射红外光源在显微和远红外谱学方面应用的快速发展,为了满足红外谱学和成像研究的需要,我们对光束线光学元件参数重新进行模拟计算和优化设计,将光束线光谱范围扩展到约10cm^-1,同时建立了新的红外光谱和显微实验站。对线站性能的测试结果显示同步辐射红外辐射具有明显的亮度优势,为开展同步辐射显微谱学和成像研究提供了一个有力的工具。     

上海光源光束线站BL18U轫致辐射剂量的计算与测量

轫致辐射是第三代先进同步辐射光源光束线站辐射屏蔽的重点。上海光源(Shanghai Synchrotron Radiation Facility,SSRF)是国际上正在运行的第三代先进同步辐射光源之一。上海光源蛋白质微晶结构光束线(BL18U)线站是正在试运行中的光束线站。本文采用FLUKA软件模拟计算了蛋白质微晶结构光束线(BL18U)线站因轫致辐射的散射和光中子引起的辐射剂量率分布。分析了因狭缝开孔尺寸、储存环内流强的变化所引起的辐射剂量变化。用高灵敏度的光子和中子探测器测量了BL18U光学棚屋外的光子和光中子剂量率。测量结果表明模拟计算的可靠性。本研究采用的模拟和测量方法可用于其它线站的辐射剂量水平评估,并为上海光源后续线站的屏蔽设计提供参考。     

基于EPICS和差分进化算法的同步辐射光束线智能调束系统

针对无规律变化的光源光束点和手动调束费时费力问题,本文实现了基于实验物理及工业控制系统(Experimental Physics and Industrial Control System,EPICS)的同步辐射光束线智能优化调束。该系统基于差分进化算法,建立光束线智能优化模型,应用LabVIEW程序实现调束过程的自动优化。系统可以自由选择待优化的电机及其搜索范围,设置算法参数,跟踪进化进程,通过CaLab接口模块与光束线EPICS软件平台进行通信,控制电机运动。对该系统在上海光源衍射线站进行了在线测试,首次成功地在EPICS控制平台上实现了光束线的智能调束优化。测试结果表明:该智能调束系统能够较快地收敛于最优解,收敛时间大约30 min,较手动优化效率提高一个数量级以上。     

高分辨球面光栅单色器光束线的光学设计

介绍了中国科学技术大学国家同步辐射实验室正在建设中的一条高分辨球面光栅单色器光束线的光学设计。该光束线使用具有两个包含角的球面光栅单色器,前置镜系统由水平偏转平面镜和垂直聚焦圆柱面镜组成,后置镜采用超环面镜,在设计能量范围内有高的光谱分辨本领和通量。给出了光线追迹的结果。     

基于AT89C55单片机的3B3光束线狭缝控制系统

介绍了北京同步辐射装置3B3光束线精密可调狭缝控制系统,重点讨论了运用步进电机电细分技术以及采取的可靠性技术措施,分析了系统的先进性、可靠性以及智能化特点。     

工作波长大于100nm的高通量多用途光束线的设计

介绍国家同步辐射实验室光源二期工程圆二色与光声光谱光束线。该光束线采用一种改进的正入射型单色器,包括一块柱面前置镜、柱面光栅,无入射狭缝。前置镜接收 ４０ｍｒａｄ × ８ｍｒａｄ的同步辐射光,并将它在水平方向聚焦于样品处。柱面光栅（两块,覆盖１００－３００ｎｍ）完成同步光的单色化并将它在垂直方向聚焦于出射狭缝,出缝固定。该设计具有高通量（其光子通量为１０１２－１０１３ｐｈｏｔｏｎ／ｓ）、中等分辨率（０．３－５ｎｍ）、保持线偏振等优点。使用带 ＬｉＦ或 ＣａＦ２窗的超高真空阀门将光束线和实验站分隔,光束线工作在超高真空状态。     

合肥光源软X射线光束线光子通量的测量

计算了合肥光源软Ｘ射线光束线中光子通量与波长的关系;利用ＡＸＵＶ硅光电二极管测量了当单色仪使用（ＣＺＰ３２波带片和３０μｍ针孔时光电流与波长的关系曲线;根据光电流及光电二极管的量子效率得到了在真空隔离窗外２．８～３．９ｎｍ波长范围内的光子通量绝对数值为２．７ ×１０５－８．０ × １０５ｐｈｏｔｏｎｓ／（ｓ·ｍＡ·０．１ｎｍＢＷ）,并由理论估算得到真空室中光子通量比真空室外高两个量级,约为 １０７ｐｈｏｔｏｎｓ（ｓ· ｍＡ· ０．１ｎｍＢＷ）。     

软X射线磁性圆二色光束线的调试和实验

合肥国家同步辐射实验室二期工程建立了基于软X射线吸收的光束线和实验站。光束线采用了平面变线距光栅单色器,可以提供100—1000eV的单色光,在1000eV处当分辨本领为1000时,光子通量可以超过108s-1。光束线的焦点尺寸是3mm×1mm。在该设备上已经获得软X射线磁性圆二色吸收谱和C、N、O的K吸收边的近边吸收谱。     

同步辐射光束线六杆并联机构的逆运动学精确求解及应用

目前同步辐射光束线六杆并联机构应用广泛,但六杆并联机构六维调节缺乏理论指导,调节困难,工作效率较低,为提高收敛速度和调节精度,本文分析了并联机构的特性,从相关物理模型出发,运用坐标变换法详细分析了六杆并联机构的逆运动学问题,得到六杆长度的精确求解方程组.采用MATLAB软件对系统仿真计算,得到相应的杆长变化曲线.实例应用结果表明,该方法快速有效,线性调节分辨可高于5μm,转角分辨可高于3",完全满足实际要求,为同步辐射光束线光学平台的精密调节提供了理论依据.     

北京正负电子对撞机(BEPC)同步辐射实验西厅3W1光束线周围辐射剂量水平的测定

介绍了北京正负电子对撞机同步辐射实验厅3W1光束线周围辐射的来源和特点、辐射测量方法及测量结果。通过对3W1光束线周围不同位置辐射水平的测量,得出3W1光束线周围的辐射场与BEPC的运行状态密切相关。在正常储存束流阶段,辐射场是一个稳恒的则变化场,辐射水平正比于储存的束流强度;注入阶段,辐射场是一个占空因子很小、辐射水平很高的瞬发辐射场;束流的突然打掉或突然损失会引起辐射水平的突然上升。