用于自由电子激光装置的丝扫描束流横向截面测量系统原型机

基于丝扫描系统的束流横向截面测量为半阻拦式的测量方法,相比于截面靶测量对束流影响较小。上海高重复频率硬X射线自由电子激光装置(SHINE)束团截面在线测量系统计划采用丝扫描技术实现,为此设计研制了由丝靶探头、机械运动机构、束损探测器、电子学系统构成的丝扫描束流横向截面测量系统原型机。本文介绍了该原型机的工作原理、具体设计及在丝扫描探头上游安装腔式束流位置测量(CBPM)系统进行束流中心位置和束团电荷量精确补偿的优化方案。为精确评估该样机系统性能,在上海软X射线自由电子激光(SXFEL)中相邻位置布局了丝扫描探头和YAG靶截面探头,通过同时测量并对比同样束流截面的方法,对丝扫描系统原型机性能进行了束流实验评估。束流实验结果表明,在束团电荷量500 pC、电子能量0.84 GeV的条件下,丝扫描技术可用于电子束团的在线半阻拦式截面测量,测量不确定度好于30μm,测量结果与SXFEL装置标配的YAG靶截面靶测量系统结果一致。     

SHINE腔式BPM系统射频信号调理前端研制

基于低温超导直线加速器的上海硬X射线自由电子激光装置（SHINE）需1个分辨率可达200 nm的束流位置测量系统,以实现电子束与光子束在波荡器中的紧密相互作用和能量交换。现已研制的束流位置测量系统不能完全满足上述要求,为此,基于对关键技术指标的分配,设计研制了一个由C波段腔式探头、低噪声系数的单路下变频至低中频的射频信号调理前端以及专用数字信号束流位置处理器构成的CBPM系统样机。而作为连接腔式探头和数字信号采集电子学之间的桥梁,射频信号调理前端（radio frequency front end, RF前端）的结构和性能也直接决定了CBPM系统的性能。本文从SHINE对CBPM系统的整体需求为出发点,分析了系统对射频信号调理前端的指标分配,提出了一种放大器开关切换型RF前端的方案设计,并成功搭建了1套可模拟束流条件的离线全锁相采样测试平台。此外,在上海软X射线自由电子激光装置（SXFEL）中搭建了测试平台并完成了射频信号调理前端的带束性能评估,束流实验结果表明,在束团电荷量为100 pC、系统动态范围在±100 μm的条件下,采用腔式探头射频信号一分二的评估方法,位置分辨率可达71 nm,优于设计指标需求。     

光束线站EPICS数据采集系统研究

上海光源光束线控制系统采用标准软硬件平台开发完成.为实现XBPM测量及电离室等探测器要求的运动控制与信号采集的联动集成,本文用Hytec公司的ADC/DAC模块建立一套VME/IOC的EPICS数据采集系统.经光束线在线测试,该系统完全可应用在XBPM同步光位置诊断、单色器能量控制与探测器信号同步采集等相关用户实验中.     

电离型截面探测器研究

针对强流质子加速器非拦截式的截面测量需求,开展了以剩余气体分子为基础的电离型截面探测器的研究工作。探索了电离信号强度的计算方法,利用CST(Computer Simulation Technology)电磁工作室对电场进行了优化设计,设计加工了一套应用于质子直线加速器的电离型截面探测器,该装置利用高压电极产生的电场引导电离产物,用微通道板放大电离信号,荧光屏和相机组成探测系统。该电离型截面探测器被安装于加速器驱动次临界系统(China Accelerator Driven Subcritical system,ADS)先导专项的注入器I上,在线束流实验证明,该套设备工作稳定正常,实现了束流截面的非拦截式测量。     

利用二维平台扫描系统研究光电倍增管阴极位置响应

大型高海拔空气簇射观测站(LHAASO)计划中的各种探测器将使用几万只光电倍增管测量探测器收集到的光子数,光电倍增管阴极位置响应的均匀性是影响探测器能量分辨的重要因素之一.为此搭建了由步进电机驱动的二维扫描平台控制LED光源,逐毫米扫描光电倍增管光阴极,测量光源照射光阴极不同位置时的阳极输出信号.实验中对多种候选光电倍...     

一维多道快电子能量损失谱仪的数据获取系统

介绍了用于一维多道快电子能量损失谱仪的数据获取系统。利用简单的与门电路,并配合DAQ2010采集卡的门控信号实现精确定时,利用定时卡PCI8554来同步采集卡和微机的动作,利用微机的RS232接口通讯来控制扫描电源,从而实现了谱仪的扫描测量。利用多线程技术,提高了采集系统的容错能力。该系统目前已经用在电子能量损失谱仪上,效果良好。     

电子能量损失符合谱仪的一维位置灵敏探测器的读出系统

介绍了用于电子能量损失符合谱仪的一维位置灵敏探测器的读出系统。一维位置灵敏探测器可以大大提高谱仪的探测效率。其读出系统包括电荷灵敏前置放大器、主放大器、位置信号采集板和接口电路。使用自己设计的信号源对系统进行了测试,取得了较好结果。     

光中子成像多路数据获取系统研制

研制了一套用于强X射线场下多路中子探测器信号处理和采集的数据获取系统。该系统接收探测器信号,分别对其做不同时间范围的积分,两个积分信号的幅度可用作波形甄别。采用现场可编程逻辑器件(FPGA)和硬件描述语言(verilog)实现对探测器和前端电路的测量控制,得到的数据经STM32微控制器控制传输给计算机。使用两种输入信号进行信号采集测试表明:该系统可正常地进行采集工作,得到的数据能够用于区分不同形状的信号。     

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。     

电子枪束流截面测量系统

电子枪束流截面测量系统采用单片机控制步进电机驱动测试丝在束流下快速扫描,同时完成束流的数据采集,通过Matlab实现立体图的输出,从而判断电子枪的工作情况。用此系统在5mA束流下进行了测试,得到了束斑直径(13-14mm)和截面束流密度矩阵。     

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.     

Data monitoring system of technical diagnosis system for EAST

<正>Technical diagnosis system(TDS)is an important subsystem to monitor status parameters of EAST (experimental advanced superconducting tokamak).The upgraded TDS data monitoring system is comprised of management floor,monitoring floor and field floor.Security protection,malfunction record and analysis are designed to make the system stable,robust and friendly.During the past EAST campaigns,the data monitoring system has been operated reliably and stably.The signal conditioning system and software architecture are described.     

核动力控制系统连续仿真和离散仿真的研究

分别采用连续时间模型和离散时间模型对一个试验重水反应堆的功率控制系统进行仿真研究,并阐述了如何利用仿真工具分析和改善系统的固有缺陷,使之达到希望的控制效果。     

基于嵌入式系统的多道分析器监控终端设计

提出了一种基于嵌入式系统的便携式多道谱仪监控终端的设计方案,讨论了在ARM9嵌入式系统上采用Linux操作系统进行监控程序设计、安装、调试中的问题.在MiniGUI图形系统基础上,监控终端完成了1024道能谱数据的采集、显示、存取,实现了能谱采集监控的实时交互.系统具有成本低、体积小、便于携带的优点,为研制便携式谱仪进行了有益的尝试.     

ITER数据归档系统的应用

国际热核实验堆(International Thermonuclear Experimental Reactor,ITER)是世界上最大的超导托卡马克装置,其中央控制系统CODAC(Control,Data Access and Communication)为ITER装置及其各个子系统提供了丰富的控制系统设计与开发工具。ITER极向场整流器系统作为其子系统之一在运行的过程中会产生大量的实验数据,大量数据的高速采集给数据的存储造成很大的困难,其控制系统需要及时地将采集到的数据进行有效的存储,并提供相应数据的查看方式。本文采用CODAC提供的数据归档系统对极向场控制系统数据进行有效的管理。在充分了解该数据归档系统的基础上,对该数据归档系统的使用和可用性进行了详细的介绍。     

新型大量程LTP控制系统及数据处理系统

讨论了最近研制成功的新型大量程长程面形仪(LTP)中精密线性导轨扫描、定向移动以及高精度任意步长等运动的控制;采用面阵CCD获取准直激光束通过位相板形成的衍射图像、经采集卡数字化,由计算机完成数据处理。数据处理中实现了MATLAB与VC 程序间的通信,采用质心法分离测量光斑以及参考光斑,并利用MATLAB中神经网络算法求取位相板衍射图像中暗线位置,达到了设计要求的精度。     

用于ICF的光学CCD系统增益的标定研究

在ICF实验和超强超短激光等离子体相互作用中,科学级光学CCD作为诊断设备的重要记录元件,发挥着至关重要的作用.通过的探索研究给出了可见光CCD系统增益的标定原理和相应的标定方法,并首次高精度的在国内ICF实验中取得了系统增益的标定结果.为物理实验数据的修正和不确定度分析提供了依据.同时针对结果带来的误差进行了详细的分析讨论.     

引发体系对聚氨酯丙烯酸酯混杂光固化体系感光性能的影响

研究了自由基型光引发剂Irgacure651和Irgacure1700分别与阳离子型光引发剂SR-1012的质量二芳基碘鎓盐(SR-1012)组成的复合引发体系的配比及用量,以及它们对聚氨酯丙烯酸酯与三乙二醇二丙烯酸酯(TEGDA)、环氧化合物EPON-812组成的混杂光固化体系感光性能的影响。结果表明,Irgacure1700与SR．1012组成的复合引发体系比Irgacure651与SR-1012组成的复合引发体系引发效果好,体系感度可达2．64mJ／cm^2。两种自由基光引发剂配比为2：1时,两种聚合的速率配合较好,体系感度较高,可达6．28mJ／cm^2。引发剂用量在4％-6％比较适宜。混杂体系在276nm和333nm处有响应峰。     

Vaporization of uranium-carbon-nitrogen system

The vaporization of species from the uranium-carbon-nitrogen system has been investigated by mass spectrometry with the Knudsen cell technique. After calibration with gold, the vapor pressures of U and N₂ have been obtained over UC_1?xN_x in the temperature range of 1900–2300K. For uranium mono-nitride, values of enthalpies Δ$\text{H}$°₂₉₈ for overall reaction (1)$\text{UN(s) = U(g) + 0.5N}{}_2\text{(g)}$ and the partial reactions (2)$\text{UN(s) = U(L) + 0.5N}{}_2\text{(g)}$ and $\text{U(L) = U(g)}$ have been obtained with both second- and third-law treatments. For UC_1?xN_x the experimental vapor pressures were used to calculate activity of UN in the solutions. For three compositions ($\text{x = 0.69}$, 0.48, 0.30) measured, activity coefficients were found to be slightly smaller than unity.     

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。