上海深紫外自由电子激光装置(SDUV-FEL)种子激光传输与注入系统

自由电子激光新发展的高增益工作模式(HG;HG,EEHG)具有独特的优势,但需要外种子激光与电子束团相互作用,为满足实验的要求,我们在上海深紫外自由电子激光装置(SDUV-FEL)上建立了新的种子激光传输注入与测量系统,实现了种子激光的有效注入。通过采用光参量放大器(OPA),使得注入激光工作波长大范围可调;通过高精度的光学调节与测量装置,实现种子激光与电子束团的精确同步,精度达到亚皮秒量级,测量结果显示激光对电子束团进行了有效的调制。通过以上技术,在上海深紫外自由电子激光装置(SDUV-FEL)上成功完成了HGHG与EEHG的相关实验。     

基于Web的SDUV-FEL工程数据库系统的设计与实现

介绍了一种基于Web的上海深紫外自由电子激光(SDUV-FEL)工程数据库系统的设计与实现.该系统将存储和提供SDUV-FEL中涉及的静态数据和存档数据,建立了一个合理而有效的SDUV-FEL数据共享平台,为设备和科研人员提供了一个可用且可靠的数据来源.     

基于相干渡越辐射的束团长度测量研究

电子束团长度是束流诊断中的重要参数,基于相干渡越辐射(Coherent Transition Radiation,CTR)的测量方法是一种简单易行的高时间分辨率测量方法。本文调研并分析了不同电子束团长度测量方法的优缺点,选择基于CTR方法作为主要研究方向,主要针对上海深紫外自由电子激光实验装置(Shanghai Deep Ultra-Violet Free Electron Laser,SDUV-FEL)和X射线自由电子激光试验装置(Shanghai X-ray Free Electron Laser,SXFEL)进行了实验方案设计和模拟分析。结果表明,通过合理的参数选择和方案优化,用该方法可对飞秒至皮秒范围内的束团长度进行测量,时间分辨率能到达飞秒量级,满足SDUV-FEL的实验需求和SXFEL的工程需求。     

SDUV-FEL光学系统控制改进

上海深紫外自由电子激光实验装置(SDUV-FEL)光学系统控制基于EPICS系统框架,通过其各种软硬组件实现了对光路控制,光束品质测量等功能。改进措施从Basler CCD探测器集成出发,绘制了新的OPI,设计了步进电机串口网络控制系统。这些工作将进一步地提高光学系统的简洁性和集成度,使其更加稳定,易于操作并且便于维护。     

SDUV-FEL调制器远程控制系统

介绍了上海深紫外自由电子激光实验装置（SDUV-FEL）调制器的工作特性。调制器的本地控制采用PLC完成，调制器的远程控制采用EPICS完成。描述了远程控制系统的装置组成、软件设计、功能原理和实现方法。该系统具有数据传输高速、稳定可靠、人机界面友好、直观等特点，成功实现了调制器的监视与控制。     

SDUV-FEL真空联锁保护系统

上海深紫外自由电子激光装置(SDUV-FEL)真空联锁保护系统基于EPICS系统框架,通过可编程控制器实现了对不同运行模式下真空系统的有效保护.同时,通过嵌入式系统构成的IOC控制器及网络通讯模块,实现了对装置真空状态的远程实时监控.系统已在级联HGHG FEL实验中使用,运行结果证明了系统的高稳定性和可靠性.     

SDUV-FEL装置上利用电光频谱解码法测量束团长度实验设计与仿真

电子束团纵向长度是束流诊断中的重要参数,电光频谱解码法(Electro-Optical Spectral Decoding,EOSD)是为数不多的可进行单发测量的高时间分辨率测量方法。本文基于上海深紫外自由电子激光装置(Shanghai Deep Ultraviolet Free Electron Laser,SDUV-FEL)设计了一套电光频谱解码法测量束团长度实验方案。通过采用针尖粗同步和可调的光栅展宽器可实现长度在1-10 ps内变化的束团无损测量。通过对电光调制过程及其后探测的仿真研究表明,选用0.5 mm厚的Zn Te晶体在距离束流中心3-5 mm处测量时,时间分辨率最高可达180 fs(Root Mean Square,RMS),信号展宽在3%以内,测量的电场形状无可观测畸变,满足SDUV-FEL的实验需求。     

SDUV-FEL系统中基于CORBA组件的三层数据库应用初步设计

分析了加速器系统中常用的二层数据库结构存在的不足。对正在开发的上海深紫外自由电子激光(SDUV-FEL)数据库系统进行了探讨,提出了一种基于公共对象请求代理规范(CORBA)组件技术、用C 构建中间件模型来实现三层数据库结构的方案,并用一个简单的磁铁信息的例子说明了CORBA组件的设计过程。     

腔式束流位置探测器的设计与实验研究

束流位置探测器对自由电子激光装置的研制和运行具有重要的意义。其中,腔式束流位置探测器(腔式BPM)又以其高精度、高分辨率的特点而得到广泛的应用。本文对应用于上海深紫外自由电子激光装置上的腔式BPM进行了理论分析、模拟计算和BPM腔的测量等方面的研究。     

双光束白光干涉系统的理论模拟与实验研究

为了实现一般性样品的自由电子激光三维成像,搭建了一套用于上海软X射线自由电子激光装置的双光束单脉冲三维成像装置。计划利用可见光对该成像装置进行离线时空对准,利用自由电子激光对其进行在线时空对准。为了保证离线对准的顺利实现,需要搭建一套基于双光束白光干涉原理的离线对准系统。本文设计了一套双光束白光干涉系统,并结合波动光学原理和MATLAB软件对其进行了离线对准原理的理论模拟验证。随后搭建了该套系统,并成功对该系统进行了时空对准调试与验证,时间对准调节精度达48.1 fs。经简单改进后,该系统可作为自由电子激光三维成像装置的离线对准系统,用于其离线对准调节。