利用光强反馈提高上海光源BL15U线站光束位置的稳定性

上海光源(SSRF)硬X射线微聚焦线站(BL15U)利用光强反馈的方法提高了光束位置的稳定性。反馈控制系统由光束线光强探测器和双晶单色器第二晶体的投角(pitch2)微调机构组成,通过调节pitch_2,使光强达到并保持在最大值,消除由单色器双晶、平行度变化造成的光束位置不稳定。实验结果表明,加入反馈后显著抑制了频率10 Hz以下的垂直方向光束位置晃动,将能量扫描时光束位置的稳定性提高了5倍以上。采用反馈系统后,样品台处光斑垂直方向的不稳定性得到显著控制,达到预期效果。     

上海光源XBPM自动量程I-V转换器的研制

上海光源XBPM自动量程I/V转换器主要用于光束线的刀片式探测器和丝扫描探测器的信号读出,所需测量的电流动态范围大,从pA到mA量级的跨度;工作环境中有较多驱动电机的信号干扰,需要进行抗干扰和低噪声设计,以提高设备的信噪比,保证测量数据的精度和稳定度。论文给出了电路和相关程序设计,以及自动量程I/V转换器的测试结果。     

中子气泡探测器稳定性监测

中子气泡探测器用于个人中子剂量监测，其稳定性是重要指标之一。在2007年，本实验室对自制探测器的配方和工艺进行了改进，并检验了其稳定性。检验实验室用^252Cf中子源（图1）。测试条件为：在3号照射位置，对自制探测器Ⅰ号（已敏化）进行7次辐照，每次辐照时间10min。     

丝扫描探测器测量同步辐射X光的位置和尺寸

丝扫描探测器可用于同步辐射光束线站光束位置和光斑大小的测量,论文简述了该探测器的结构和设计中的注意事项,同时给出了不同的数据处理方法对探测器测量结果的影响效果;可指导设计不同要求的丝扫描探测器,其测量精度最高能达到10μm。论文还介绍了丝扫描探测器的拓展应用,以及此类探测器在上海光源光束线上的使用情况,所设计的丝扫描探测器全部满足了各条光束线站的测量要求;并进一步提出了开展此类探测器研究的内容及其作用。     

基于SXFEL的新型LCS光源极化γ束流性质研究

逆康普顿散射作为一种光子加速机制,近年来获得了更多的关注和应用;在180°碰撞模式下(即背散射模式(Back Compton Scattering,BCS)),通过入射激光的极化,能够获得接近100%极化的γ光源,对于开展极化相关的物理研究具有重要意义。本文通过数值模拟方法研究了基于上海软X射线自由电子激光装置(Soft Xray Free Electron Laser,SXFEL)的激光康普顿散射(Laser Compton Scattering,LCS)γ光源的束流性质。结果显示:基于SXFEL的LCS光源将具有高能量、高通量、高极化度和准单能等特性。通过调节电子能量和激光器的波长,γ能量范围可达到1～80 MeV,结合准直器γ能量分辨率可达到≤4%,γ极化度约为100%,不同极化性质的激光会影响γ束斑的形状。     

上海同步辐射光源工作点稳定性研究

上海同步辐射光源（SSRF）是一台第3代高性能同步辐射装置,已稳定运行超过10年。储存环的线性光学模型稳定是光源稳定运行的基础。工作点反馈系统可实时地校正工作点,并间接地以降维的方式反馈难以在线测量到的线性光学函数。工作点反馈系统在SSRF的稳定运行验证了此方法的可行性,该反馈系统不仅使得工作点稳定度显著提升,也使得束流发射度、注入效率以及束流寿命等重要参数的稳定度得到大幅提升。衍射极限储存环光源是现阶段被广泛研究和建设的新一代同步辐射光源,工作点反馈系统也将发挥更重要的作用。本文分析电子储存环线性光学函数和工作点的稳定性,回顾SSRF工作点反馈系统的实际运行情况,介绍工作点反馈系统在SSRF衍射极限环lattice（SSRF-U）的模拟。工作点反馈在SSRF的实际运行情况和在SSRF-U的模拟结果显示,该系统可将工作点稳定在±0.001范围内,可满足储存环光源稳定运行和线性差耦合共振圆束斑模式对工作点稳定度的需求。     

同步辐射丝扫描连续采样测量系统设计

为提高同步辐射丝扫描探测器的测量分辨率,设计了连续采样测量系统。该系统采用了扫描丝匀速运动、电子学连续采样的新工作方式,可获得更好的分辨率,提高采样率与降低扫描速度可提高光束中心位置的测量分辨率,降低扫描速度可提高光斑大小的测量分辨率,并可根据实验结果方便地确定特定分辨率要求下的采样率和扫描速度等参数的取值,对丝扫描的设计和使用提供了极大的便利。     

光电倍增管在辐照下的稳定性研究

本文简叙了光电倍增管在辐照下的稳定性研究结果，对几种国产光电倍增管进行了测试比较，结果表明只有辐照条件测试选择，才能保证在辐照下的稳定性。     

国家同步辐射光源

本文介绍了我国第一台真空紫外光和软X射线专用同步辐射光源的设计要求和指标,以及它的广泛的应用范围。光源的本体是一台800 MeV电子储存环,以一台200 MeV电子直线加速器作为注人器。最多可建约五十条光束线和五十个实验站。储存环弯转磁铁同步辐射临界波长24人,亮度达10”光子/S·A·mm’·mtsd’·IK带宽。超导扭曲磁铁辐射临界波长5.8人波荡器所产生的准单色同步辐射亮度可达3.3 x 10‘’光子八·A·mm’·mrad’·1%带宽。     

基于PSD的X射线光束位置探测器设计

位置灵敏探测器(Position sensitive device,PSD)是一种利用光电二极管表面电阻的光电子位置传感器,具有高速度、高分辨率、可靠性好等优点。本文描述了将PSD用于X射线条件性能测试的结果,给出了基于PSD的X射线光束位置探测器(X-ray beam position monitor,XBPM)的一个具体设计方案,并进行了相应估算,初步表明了其可行性。     

合肥国家同步辐射实验室电子储存环束流损失监测系统中的几个物理问题

电子储存环中损失的束流电子，在撞击真空室壁时，引起“电子-γ-电子”簇射，在撞击点的下游，真空室的外表面形成次级电子（shower电子）的分布。通过探测这些shower电子，可以知道上游某处的束流损失状况。“合肥国家同步辐射实验室加速器二期工程”中的电子储存环束流损失监测系统，就是利用这个原理。在分析了原有加速器束流损失监测系统的缺陷并对国际上各大型加速器进行了调研的基础上，对该系统中的探测器选型、探测器安装位置的选择以及系统的整体结构等物理问题作了阐述。     

用于NSRL电子储存环束流损失监测的数据采集系统

介绍了NSRL电子储存环束流损失监测系统的分布式数据采集系统构成，并详细介绍了其中的下位机结构，计数器设计以及CAN BUS总线等技术研究。     

多功能组合同步辐射束线光束探测器

光束探测器是同步辐射束线工程技术的重要组成部分,用以监测x光束线的位置、强度及空间分布等参数,因而对束线的准直、性能分析及实时监测具有重要意义。基于北京同步辐射实验室1W1B—XAFS束线工程项目,我们研制开发了一种应用光电二极管的光束探测器。该探测器与固定光阑、铍窗组合为一体,结构简单可靠,造价低,主要用于X光束线的准直及束流强度实时监测。1W1B—XAFX束线运行两年以来,探测器工作正常,达到了设计的目标。本文介绍了该种束流探测器的结构原理,及由此构成的一套完整的束流监测系统。同时也讨论了探测器的工作模式及测试结果。     

双丝型同步辐射光束位置监测器的参数设计

双丝型同步辐射光束位置监测器(PBPM)基于光电子发射原理,通过光敏丝探测同步辐射的强度.在扫描模式下可以方便地获得光束的强度分布情况,在静止状态时则可以通过两根丝上光电流大小的相对变化对同步辐射光束的位置进行实时监测.本文介绍了这种双丝型PBPM的原理、设计、参数优化及误差分析,及其在北京同步辐射装置上的应用情况.     

A real-time beam loss monitoring system for storage ring of SSRF

In this paper we report the real-time beam loss monitoring (BLM) system at the storage ring of SSRF.The BLM-XS detectors and Ethernet data acquisition system are used in this system.Some applications and experiments of the BLM system are also presented.The BLM system provides dynamic information of beam loss for the storage ring,and is helpful to ensure the facility commissioning,investigate the problems of machine,optimize the machine parameters and further increase the beam lifetime.     

NSRL光电子能谱站控制系统改造及软件设计

为了适应同步辐射应用技术发展的需要，我们对合肥国家同步辐射实验室（NSRL）光电子能谱站的数据采集和控制系统的硬件和软件进行了履行，取得了预期的效果。硬件系统方面，增加了一组多功能卡，更换了这控制器，增加了光子能量反馈系统；与之相应的软件得以重写，同时，对软件自身也进行了完善，增加了参数存取功能，修改了数据存储格式，并加入XPS工作模式。通过测量一组Ni的费米边的EDC（Energy Distribution Curve）实验曲线测试了整个系统的工作情况。     

同步辐射区光束线位置测量系统的控制和数据获取

介绍了上海同步辐射光源的X射线光束位置测量系统的控制和数据获取,具体描述了位置测量系统的控制和数据获取的总体设计、原理和软件系统,以及在上海同步辐射光源(SSRF)光束线线站的应用。     

Beam stability improvement of the HIMAC synchrotron using a feed-forward system for magnet power supplies

In order to realize a precise dose distribution in heavy-ion cancer therapy, high beam stability is required for the accelerator complex. Owing to load fluctuation caused by the upper ring, which is one of the two rings in HIMAC, current dips of ≈5-10 Hz were observed in the power supply for the bending/quadrupole magnet of the other lower ring. The parameters of the beam stability, such as the spill variation, the beam position, and the size, were adversely affected by the current dips. In order to suppress these current dips, we developed a new feed-forward system in the magnet power supply. We verified the performance of the feed-forward system by measuring the suppression of the current dips. We also performed beam experiments to measure the variation of the horizontal tune and the structure of the beam spill, which is slowly extracted by the resonance method. The experimental result showed that the current dips were successfully reduced by the system to ΔI/I ∼ 10⁻⁶. It was also confirmed that the horizontal tune and the spill structure could be stabilized by the current dip suppression.     

基于束流环形高斯模型对上海硬X射线自由电子激光装置的束流刮束器进行活化分析

在建的上海硬X射线自由电子激光装置(Shanghai HIgh repetition rate XFEL aNd Extreme light facility,SHINE)的加速器隧道内,采用束流刮束器刮掉束晕外围张角比较大的电子,刮束器的束流损失率为0.1‰。本文采用蒙特卡洛程序FLUKA,用SOURCE程序实现电子束在3σ_beam外的高斯分布,以尽量真实模拟电子在束流刮束器处的丢失情况,解决了低功率刮束情况下蒙特卡洛模拟无统计性结果的难题。利用束流环形高斯模型对刮束器的活化进行了分析,结果表明环形高斯模型可以更真实地再现电子在束流刮束器的丢失情况;5年运行后距刮束器30 cm处的剩余剂量率达到了数百μSv/h至数mSv/h,和国外类似装置计算结果相当;通过对放射性核素的种类分析,结果证明刮束器(钨)的放射性废物处置难度不大。     

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。