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.     

上海光源光束线站同步控制技术的研究

针对上海光源先进实验方法中要求的微秒级同步控制精度问题,设计并实现了飞行扫描下的运动控制与数据采集系统。系统应用基于Power UMAC控制器和自行研制的五相驱动器控制步进电机运动,以及EPICS平台下应用电流计采集光电二极管读数,实现了步进电机扫描过程中与数据采集系统的精确同步。SSRF测试线站在线测试结果表明,测量得到的出射光摇摆曲线的半高宽与步进扫描测试结果的误差约为0.17%。飞行扫描同步精度达到亚微秒级,满足先进实验方法的要求。     

汤姆逊X射线源激光系统的定时与同步诊断

清华汤姆逊X射线源中,束流动力学性能和对撞时间要求光阴极微波电子枪的触发激光脉冲与加速相位精确同步.本文分别介绍了超快紫外激光系统设计与实现、光阴极微波电子枪定时系统设计,以及同步系统的亚皮秒抖动测量.用高次谐波相位检波器法测量相位噪声功率谱密度可以获得精确的激光-射频相对均方根时间抖动,实验测定为小于200fs[1Hz,100kHz].     

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...     

新型定时系统设计

大型加速器系统中,事件定时系统广播确定性数据,即事件发生器(EVG)传递定时信号给事件接收器(EVR).如EVR能彼此通讯,定时和实时数据传输两个功能就集成在一个系统中.新型定时系统是一种实时同步数据总线,可实现上述功能.本文描述了新型定时系统的系统结构、硬件设计和规格,包括定时脉冲的精度、定时脉冲相对于高频时钟的时间晃动及实时数据的传输速率进行了说明.另外,系统还特别考虑了拓扑结构的冗余性和对光纤长度的补偿.新型定时系统的硬件初步设计和实验室测试已完成.     

EAST分布式定时同步系统的实现

分布式定时同步系统在国家大科学工程EAST中有重要作用,它用于同步EAST各子系统精准投入实验的时序。分布式定时同步系统利用PXI工业级设备并结合虚拟仪器技术实现定时同步系统,可提供1 Hz～80 MHz频率的参考时钟信号,产生1 ms～6 872 s延迟触发信号（精度达10 ns）。该系统能采集信号,并能根据检测的信号实时触发相应处理机制。分布式定时同步系统精度高且运行稳定可靠,已成功应用于2010年秋季EAST放电实验。     

基于SOPC技术的EAST定时与同步系统

定时与同步系统是托卡马克装置实现等离子体放电流程实时控制的基础。基于SOPC技术研制的EAST分布式定时与同步系统可为各子系统提供精确时钟和同步触发信号,使装置各子系统按照预先设定好的流程运行,实现EAST等离子体放电实验时序的精确控制。EAST定时与同步系统的时序精度高于1μs,可以满足当前EAST实验的需要。     

合肥先进光源光束线站辐射安全联锁系统设计

合肥先进光源(HALF)是基于衍射极限储存环的第四代同步辐射光。同步辐射光通过管道进入光束线站,可能会对人体健康产生危害,为此,需要建立线站辐射安全联锁系统。线站辐射安全联锁系统是确保工作人员人身安全的重要保障。基于EPICS和冗余PLC技术,设计了HALF光束线站辐射安全联锁系统,并完成了系统IOC与OPI等软件的开发。最后在研制的原型样机上,进行了冗余PLC主备CPU的切换时间的测试,验证了冗余PLC的性能,满足设计要求。     

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.     

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.     

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。     

基于EPICS的SHINE束线站定时设备控制系统

上海硬X射线自由激光装置（Shanghai High Repetition rate XFEL and Extreme light facility,SHINE）整体采用基于白兔协议（White Rabbit,WR）技术的定时系统。束线站定时系统接收外部参考信号,并通过定时主节点、WR交换机和从节点等WR设备将定时信号分发到各光束线和实验站。定时设备控制系统基于简单网络管理协议（Simple Network Management Protocol,SNMP）与实验物理与工业控制系统（Experiment Physics and Industrial Control System,EPICS）开发,可远程监测和控制分布式定时设备。该系统获取定时设备硬件相关参数,通过EPICS IOC(Input/Output Controller)保存至内存数据库。定时系统参数可以通过PyDM(Python Display Manager)编写的用户界面查看,并可在Archiver Appliance中存档与检索。通过测试证明此控制系统能够实时监测设备参数,并能远程控制信号时延及脉宽等,满足SHINE光...     

上海光源小角X射线散射线站光束稳定性研究

在同步辐射光源,实验站光束稳定性是衡量光束线的重要指标,它是用户获得高质量实验数据的前提。为了评价上海光源小角X射线散射实验站(BL16B1)光束稳定性,首先在样品台附近安装用于检测光束中心位置和光束强度的IC-500-50位置灵敏电离室,同时使用CAENels公司的TetrAMM四象限皮安计实时检测IC-500-50电流,然后通过移动Kohzu垂直方向电机改变电离室与入射光束的相对位置,从而测试IC-500-50的线性范围和灵敏度等主要性能参数,最后通过静止保存电流值计算光束中心位置并最终得到BL16B1光束稳定性指标。测试结果表明:BL16B1垂直方向光束中心位置抖动的标准偏差为0.8%,光强抖动的标准偏差为0.44%,最终计算分析得知1%之内的不稳定性满足光束线稳定性设计指标(10%之内)的要求。     

SHINE束线站定时系统束团编号的数据采集

上海硬X射线自由电子激光装置（Shanghai High Repetition rate XFEL (X-ray Free Electron Laser) and Extreme light facility,SHINE）是一个高重频XFEL装置,束线站定时系统需要为设备提供基于硬件的精确的X射线束团编号和定时触发。对于SHINE束线站单脉冲工作模式的设备,采集数据包以及对应时刻的束团编号信息,便于后续实验数据分析。设计了一个束团编号采集的测试系统,它基于Zynq-UltraScale+型片上系统（System-On-Chip,SOC）搭建,采用了白兔协议（White Rabbit）协议的定时系统环境。该测试系统通过FPGA夹层卡（FPGA Mezzanine Card,FMC）获取嵌入型从节点的束团编号,使用LwIP(Light weight Internet Protocol)协议搭建的TCP协议栈实现束团编号的采集。采用Basler相机对该系统进行了实验测试,并使用pypylon库来采集相机的数据。实验测试结果表明：该束团采集测试系统获得的束团编号数量和图像帧数相同,可以满足SH...     

上海光源软X射线干涉光刻线站波荡器光源及束线相干性研究

同步辐射波荡器光源相干性能逐步提高,使得同步辐射相干光学实验对理论模拟的要求越来越高。对同步辐射光束线空间相干性进行有效的评估,可以指导相干光束线的设计及其相干光学实验的开展。本文利用部分相干光传播计算模型,数值模拟了上海光源软X射线干涉光刻光束线部分相干光的传播,理论和实验结果进行了比较,得到不同参数下的空间相干性,分析了误差产生原因。相干性的定量分析结果可以为实现空间相干性的定量控制提供依据。     

BEI-1电子直线加速器定时触发系统

本文介绍了一个完整的全集成电路化的定时触发系统,用于双功率源馈送功率BEI-1电子直线加速器中。它是由七个专用NIM标准插件组成,即:同步、异步基准脉冲发生器,用于电子枪、行波管、速调管调制器、能量倍增器的延迟放大电路以及快速保护电路。这套系统在BEI-1电子直线加速器上能正常运行,证明它的各项性能达到了设计指标。     

上海光源光束线压弯机构研制

文本主要讨论了上海光源首批建设的七条光束线中压弯机构的研制及运行情况。包括压弯机构在光束线中的功能,及目前所应用的压弯机构的压弯类型和驱动模式;千斤顶模式压弯机构的设计;镜子面形误差的形成原理及采用自重平衡装置消除面形误差的方法;压弯机构各运动机构及关键部件的结构及作用;压弯机构压弯半径的测试和拟合。最后列出了压弯机构各运动参数的设计指标及测试结果。     

上海光源光束线站BL18U轫致辐射剂量的计算与测量

轫致辐射是第三代先进同步辐射光源光束线站辐射屏蔽的重点。上海光源(Shanghai Synchrotron Radiation Facility,SSRF)是国际上正在运行的第三代先进同步辐射光源之一。上海光源蛋白质微晶结构光束线(BL18U)线站是正在试运行中的光束线站。本文采用FLUKA软件模拟计算了蛋白质微晶结构光束线(BL18U)线站因轫致辐射的散射和光中子引起的辐射剂量率分布。分析了因狭缝开孔尺寸、储存环内流强的变化所引起的辐射剂量变化。用高灵敏度的光子和中子探测器测量了BL18U光学棚屋外的光子和光中子剂量率。测量结果表明模拟计算的可靠性。本研究采用的模拟和测量方法可用于其它线站的辐射剂量水平评估,并为上海光源后续线站的屏蔽设计提供参考。     

利用~(252)Cf快电离室裂变γ射线测量NaI(Tl)定时精度

为了测量γ射线入射NaI(Tl)探测器的定时相对不确定范围,利用纳秒响应252Cf快电离室,通过252Cf裂变γ射线和中子飞行时间谱测量,由γ射线峰时间宽度获得探测器定时精度。采用BC501液体闪烁探测器和NaI(Tl)探测器,γ峰的FWHM分别为1.2 ns和1.7 ns,NaI(Tl)探测器的定时精度FWTM能够达到3.5 ns。