上海光源光束线前端区XBPM探测器

XBPM探测器是同步辐射装置中测量X光位置的关键设备,主要用于测量光源点产生的X光的位置和光斑形状等。本文着重阐述了用于上海光源光束线前端区的刀片式X光位置探测器的构成及其分析,荧光靶探测器的结构,以及如何使用两种探测器在Canted光束线上进行初次调光;同时,就这两种探测器的当前现状和今后的发展做了简要的说明,并给出了上海光源一期光束线前端区XBPM探测器升级改造的初步结果。     

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.     

显微成像测量精密狭缝的重复精度

上海光源(SSRF)光束线站上使用的精密光学狭缝要求重复精度小于1μm,在精密狭缝安装到光束线站前需要在线或者离线对其进行重复精度测量。提出了基于高分辨率CCD和高倍率镜头的机器视觉测量系统,设计出一种图像多级滤波的数据处理方法,从而实现了精密光学狭缝重复精度的测量。测量之前,通过测量系统对光学分辨率板标准小孔采集图像,完成了高倍率放大镜头倍率标定。利用代数均值滤波、统计中值滤波、最小均方误差滤波有效降低图像随机噪声。提出将狭缝图像二值化,并将狭缝刀片移动前后两帧二值图像差值,从而得到狭缝的重复精度。该系统的测量分辨率达到0.3μm。结果表明,该测量系统能够满足精密狭缝的重复精度的测量。     

光栅单色器中精密直线位移的测试与标定系统

在同步辐射光束线建设中,为达到单色器的光谱分辨率要求,对波长扫描机构的定位精度要求在μm量级.我们建立的由激光干涉仪、自准直仪组成的直线位移测试系统,可以对直线位移机构进行测试并对机构的直线位移编码器进行标定.该系统不但实现了直线位移的精密测量,还能对机构的直线性进行测量.应用该系统测出位移范围为160 mm的直线位移机构的重复精度为1.0×10-3mm,分辨率达75×105mm,对光栅尺的标定精度达到RMS=3.0×10-4mm.     

穿透型金刚石X射线位置灵敏探测器及其在同步辐射光束线上的应用

X射线位置灵敏探测器是同步辐射光束线上不可缺少的重要部件,由它所提供的光束位置和强度的实时数据是监测光束线运行状态的重要依据。为适应对高亮度同步辐射光束的测量需要,我们成功地研制了一套穿透型金刚石位置灵敏探测器,并在上海光源生物大分子结构晶体学束线(BL17U1)上对其性能进行了测定。测量数据表明,在整块探测器(2.5 mm×2.5 mm)上均具有极好的线性响应,探测器的信/噪比(S/N)5×103,位置分辨能力为s=(136±11)nm,光强强度的测量精度和线性度均0.1%,能满足第三代同步辐射和第四代光源(自由电子激光)束线上对光强、光斑位置及其运动轨迹的监测需求,是束线诊断的重要设备。     

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。     

用于粒子加速器位置监测的线位置探测器静态特性的标定

本文介绍了一种线位置探测器(WPS)静态特性标定的方法。建立了一套由激光位移传感器、水平与垂直调节平台组成的静态特性标定系统。在垂直和水平两个方向对WPS的测量静态特性进行了研究。在WPS的测量范围内,以步长0.1 mm进行位移量输入,满量程观察了WPS的输出位移量。对输入输出数据进行了拟合,得到WPS灵敏度以及均方根误差。输入步长分别设为5、2和1 μm,考查输出量变化可得到仪器的分辨率。实验结果表明：垂直方向灵敏度K_V不低于-1.005 02,均方根误差为0.002 4 mm,分辨率达2 μm。水平方向灵敏度K_H不低于-1.001 55,均方根误差为0.002 1 mm,分辨率同样达2 μm。该WPS灵敏度、均方根误差和分辨率均达到了监测所需的精度。     

微通道板在软X射线能区的绝对标定

在北京同步辐射装置(Beijing synchrotron radiation facility,BSRF)的3W1B软X射线光束线上利用Si光电二极管传输标准探测器对微通道板(Microchannel plate,MCP)探测器进行了能量响应效率的绝对标定.给出了能量范围在50-250eV的能量响应的标定结果,并给出了标定的不确定度.利用标定后的MCP对同步辐射光束线能谱及偏振特性进行了测量,得到了理想的结果.     

一种线阵CCD显微测量系统的标定方法

使用参数分离标定的方法对微小物体的在线高精度测量控制系统进行标定。研究了线阵CCD显微相机的成像模型,提出相机的内外参数分离标定方法,在实验室模拟工业环境下和工业现场分别标定相机的内参数和外参数。参数分离标定的方法简化了工业现场的标定任务,相机可应用于多种测量环境,且标定模板容易制作。实验证明该标定方法精度较高,标定后相机的极限误差为2.05μm。     

HLS直线加速器条带束流位置检测器基于对数比方法的标定

对合肥光源（HLS）直线加速器（LINAC）的束流位置测量系统进行改造，设计并加工了非拦截型、高精度的条带电极束流位置检测器（BeamPositionMonitor,BPM）。安装前，通过定位精度小于5μm的电控位移平台，采用具有更大动态范围和线性度的对数比而非传统的差和比的处理方法，对条带束流位置检测器进行标定。本文介绍了标定平台、对数比处理系统以及自动控制标定程序，给出了基于对数比方法的标定结果。该条带电极束流位置检测器的水平方向和垂直方向的灵敏度分别为1.55dB/mm和1.48dB/mm，束流位置分辨率为42μm，电中心相对于机械中心的偏差为（0.212，0.450）mm。     

加速器驱动洁净能系统中的燃耗行为分析

研究了加速器驱动洁净核能系统（ADS）次临界反应堆内核素的演化。分析结果表明：ADS具有嬗变长寿命核废物的能力。从快堆和热堆的比较可知,ADS的快堆具有输出功率大、长寿命超铀放射性废物的累积水平低、裂变产物对反应堆反应性和能量增益影响小等优点。这些优点在利用U－Pu燃料循环的次临界堆中十分明显。对于利用Th-U燃料循环的次临界堆,热堆和快堆都是可以工作的;而对于U－Pu燃料循环的系统,快堆则是较好的选择。