BEPCII直线加速器定时系统

北京正负电子对撞机升级改造工程BEPCII的重要组成部分--直线加速器于2006年7月通过了所内预验收,其中定时系统是全新建造的基于EVG/EVR的事件定时系统[1],于2006年3月起投入运行,为直线加速器的电子枪、微波激励源、能量倍增器、正电子源、调制器、BPM等设备提供精确的时序触发信号.本文介绍直线加速器定时系统的研制、安装调试、运行和改进等工作情况.     

16通道nToF放大定时甄别器

本文介绍了-个用于ICF实验的中子飞行时间测量的16通道放大定时甄别器(ATD),其主要功能是将闪烁探测器输出的信号进行缓冲放大,并进行成形和时间甄别,送到后面的时间测量和幅度测量系统.     

SSRF定时系统的温漂补偿系统设计

上海同步辐射装置(SSRF)的定时信号通过光纤由事件发生器EVG发送到事件接收器EVR,为各个分系统和设备提供精确时序信号,但光纤因SSRF复杂的局部环境而产生温度变化,从而引起EVR的输出信号与高频信号的相位漂移.因此需设计-套温漂补偿系统来补偿这种因光纤的温度变化而产生的相位漂移,本文详细阐述了温漂补偿系统的硬件架构及相位测量算法,最后给出了温漂补偿系统的测试结果.     

一个闪烁计数器构成的定时触发系统

实验中常需确定粒子通过探测器的时间(即零时间),或测定粒子通过一定物质飞行一段距离所需的时间。鉴于闪烁计数器响应快、效率高和测量准确,常用于构成定时触发系统,如漂移室零时间的确立、飞行时间法鉴别粒子等。我们用塑料闪烁计数器组成了一个零时间触发系统,其时间抖动小于484 ps。     

快定时放大器

本文叙述了一种快定时放大器的结构，性能及实验结果以及在核物理实验中的应用，并对其工作原理进行了适当的分析。     

射频负离子源分布式定时同步系统设计

为满足负离子源中性束注入系统对定时同步的功能需求,设计了射频负离子源分布式定时同步系统.通过精密时钟同步协议对中性束系统中的各子系统进行同步控制,建立统一的时钟基准.实现精准控制各子系统的投入时序以及运行时间,有效提高定时精准度,保证每炮实验完整有序进行.实验测试结果表明:目前同步控制精度控制在1 μs以下,满足时序控...     

上海光源线站ps精度定时系统设计

为满足上海光源线站工程ps时间分辨科学研究需求,设计了ps精度定时系统。定时系统采用事件定时原理产生与射频时钟信号共相位的时钟信号、光纤传输网络用于时钟信号传输,并在EPICS软件控制架构下,产生高精度可控时钟同步信号序列,根据不同的同步控制需求,为激光器、探测器等被同步设备提供触发信号。研究结果表明:定时系统的硬件同步触发抖动为3.360 ps、延迟步长精度为3.703 ps,可实现10 ps时间分辨实验的同步控制。     

基于高精度脉冲发生器的定时系统设计

为满足自由电子激光装置的正常运行需求,需要向加速器设备提供精确的定时触发信号。依据上海软X射线自由电子激光装置(Soft X-ray Free-Electron Laser Facility,SXFEL)的物理需求和系统分配,基于高精度脉冲发生器,结合具有联锁接口的光电转换器,实现了SXFEL定时系统的硬件设计。系统的软件部分使用实验物理与工业控制系统(Experimental Physics and Industrial Control Systems,EPICS)完成基于网络的分布式远程控制。通过在线测试,该系统运行稳定可靠,抖动时间小于150 ps,满足加速器对定时系统的要求。     

高速有ARC定时恒比定时甄别器

介绍了一种高速的TTL输出恒比定时甄别器.该甄别器同时实现恒比定时(CFD)功能及幅度和上升时间补偿定时(ARC)功能.最小传输延迟仅为22ns,最大计数率为100 MHz,可内部调节恒比延时.适用于多种幅度和前沿时间范围的输入信号,时间分辨能力好.电路设计简单,价格低廉,便于制作使用.     

大型地震数据采集系统中的实时监视系统设计

针对大型数据获取系统对系统工作状态的实时监视需求,介绍了一种可以用于数据采集系统中监视子系统的设计.该监视系统用于实时获取数据采集系统的工作状态信息以及数据获取系统采集到的数据的质量.该监视系统根据监视数据实时性要求和数据量大小不同而设计相应数据传输路径,并在相应传输路径做相应优化.系统的长期稳定运行表明了该监视系统可以可靠稳定地实时监视整个数据采集系统.该监视系统设计结构简单,实时性较强,较好地结合使用了软硬件,该监视系统也可以应用于其他数据采集系统.     

应用于同步加速器时序控制的片上可编程系统的设计

同步加速器对控制信号的时闻约束要求非常严格,时序控制是加速器控制系统中十分重要的环节.在兰州重离子加速器冷却储存环(HIRFL-CSR)控制系统中,时序控制主要采用FPGA+ARM+linux+DSP的体系结构.本文介绍基于FPGA和uClinux操作系统的片上可编程系统(SOPC)的设计,可将目前ARM+LINUX的工作完全集成在FPGA内实现,省去专用ARM芯片.其最高工作频率可达185 MHz,硬件资源消耗不到4%.片上可编程系统的硬件处理器系统和操作系统都可根据具体需求重新裁剪和配置.SOPC技术在加速器物理以及其他领域有着非常广泛的应用前景.     

事件系统在SSRF主定时系统中的应用

介绍一种全新概念的定时系统--事件系统在SSRF主定时系统中的应用.该事件系统以广播的形式将定时信息全局地分布到所有加速器部件,能完成所有SSRF主定时系统要求,具有网络结构清晰、简单、性价比高、技术先进、隔离性好、扩展和升级容易等优点.本文侧重介绍如何用事件系统的内部功能实现SSRF主定时的基本任务.测试结果表明主电压与500 MHz RF时钟之间的同步晃动为31.44 ps.     

SSRF定时系统硬件温漂性能测试

介绍一种利用相移检测硬件温漂性能的测试平台,系统阐述了硬件构架并详细推导了软件算法,具有硬件构建简单、软件算法清晰、检测精度高和通用性广等特点.文章给出了利用该平台测试上海同步辐射光源(Shanghai Synchrotron Radiation Facility,SSRF)定时系统硬件温漂性能的结果.     

Preliminary design of a femtosecond timing system for large accelerator facilities

Large accelerator facilities require clocks and triggers with high accuracy to synchronize equipment and devices. A new femtosecond timing system was designed to meet the demands of new facilities. In this system, the radio-frequency signal is modulated in a continuous-wave laser carrier with frequency stabilization, and timing events are distributed in the same fiber. The phase drift is detected precisely, based on the principle of the Michelson interferometer. The phase drift is compensated with coarse and fine correctors afterward. We aim to realize the stable transmission of the RF signal and timing events for a long distance and duration, with the phase drift and additive jitter in femtoseconds. After the extension, the system will become a complete solution for the clock-and-trigger distribution of synchrotron radiation facilities, free-electron lasers, and other accelerators. The physics design, simulation analysis, and preliminary results are included in the paper.     

BEPCII基于数字采样的鉴相器设计

在北京正负电子对撞机重大改造项目(BEPCII)中,定时系统承担的任务是对储存环以及直线的各部分设备提供同步信号,从而协调整个对撞机系统的正常运行。描述了BEPCII定时系统鉴相器的设计原理和误差分析。该鉴相器用于对BEPCII不同途径传输的两路499.8MHz信号的相位进行鉴别。采用纯数字电路,不受温度以及湿度影响。且鉴相精度在1o以内。     

The timing system on the J-TEXT tokamak

This paper describes the timing system designed to control the operation time-sequence and to generate clocks for various sub-systems on J-TEXT tokamak. The J-TEXT timing system is organized as a distributed system which is connected by a tree-structured optical fiber network. It can generate delayed triggers and gate signals (0 μs–4000 s), while providing reference clocks for other sub-systems. Besides, it provides event handling and timestamping functions. It is integrated into the J-TEXT Control, Data Access and Communication (J-TEXT CODAC) system, and it can be monitored and configured by Experimental Physics and Industrial Control System (EPICS). The configuration of this system including tree-structured network is managed in XML files by dedicated management software. This system has already been deployed on J-TEXT tokamak and it is serving J-TEXT in daily experiments.     

可编程延时芯片及其在系统时序控制中的应用

介绍了美国模拟器件公司（ＡＤＩ）的高精度数字可编程延时芯片ＡＤ９５００的结构和功能,讨论了它在合肥国家同步辐射实验室高频剔除系统中的应用和所遇到的问题及解决的方法。     

用于快-快定时系统的微分恒比甄别器

本文介绍了用于快-快定时系统的微分恒比甄别器。它既有定时功能,又有能量选择功能。当输入信号的上升时间为1ns、幅度从-50mV到-5V时,其时间游动是120ps。文章给出了快-快定时系统在不同动态范围的时间分辨率。当动态范围为1.4:1时,其半宽度是201ps。     

一种实现远程计算机控制的定时系统的研制

介绍了一种基于Client／Server网络通讯结构和RS232串行通信协议的远程计算机控制系统。该控制系统用于国家同步辐射实验室逐圈束流位置测量(Turn-by-Turn)系统的定时系统中。