SSRF电子枪控制系统的设计与实现

电子枪是上海光源SSRF(Shanghai Synchrotron Radiation Facility)中的直线加速器的关键部件,上海光源的束流品质很大程度上取决于电子枪的束流指标,因此电子枪需要一个稳定的控制系统来保证其可靠运行.本文介绍了上海光源电子枪控制系统的设计与实现过程.该系统底层采用可编程控制器PLC(Programmable Logic Controller)作为设备控制器,上层监控软件使用加速器控制系统通用软件EPICS (Experimental Physical and Industrial Control System),整个控制系统基于以太网连接.PLC和以太网技术的应用,使该系统具有可靠性好、易于维护等特点.     

快速冲击磁铁系统的研制

合肥同步辐射光源（Hcfci Synchrotron light sourcc,HLS)的某些实验需要长时间间隔同步辐射（Synchrotronradiation)光脉冲，但是目前HLS还不能满足这些要求。因此提出在HLS储存环上采用局部凸轨的方法来延长SR光脉冲的时间间隔。为此设计了快速冲击磁铁系统，其中脉冲调制器采用脉冲成型线(Pulse Forming Line）技术设计；冲击磁铁为空芯电流板结构的磁铁。初步实验表明，快速冲击磁铁系统的设计符合实验要求。     

应用数学与计算机技术：1 基于虚拟仪器的计算机控制系统在300kV负离子注入器中的应用

运用基于TCP/IP协议现场总线技术进行基于虚拟仪器的300kV负离子注入器计算机控制系统应用研究，提高了现有控制系统的智能化水平，同时采用先进的控制技术，根据加速器300kV负离子注入器运行的实际环境，分别从软件工程以及运行数据自动备份、底层PLC关键部分控制硬件以及现场仪器仪表与PLC，PLC与主控制室间数据传输等诸多方面进行综合研究，保证了控制系统的安全性、可靠性和稳定性。     

基于虚拟仪器的计算机控制系统在300 kV负离子注入器中的应用

运用基于TCP/IP协议现场总线技术进行基于虚拟仪器的300kV负离子注入器计算机控制系统应用研究,提高了现有控制系统的智能化水平,同时采用先进的控制技术,根据加速器300kV负离子注入器运行的实际环境,分别从软件工程以及运行数据自动备份、底层PLC关键部分控制硬件以及现场仪器     

10MeV辐照电子直线加速器控制系统

本控制系统硬件采用分布式网络控制,分三级对加速器进行监测和控制。硬件采用PLC和PC,软件采用STEP 7和C语言等编写。本系统在实现电子线路控制系统各项监控功能的基础上,增加了很多新功能,又因为部分硬件功能由软件来实现,使得整个系统更易于测试、生产和维护升级。 将加速器设备按功能划分为若干个分系统,如调制器系统、速调管系统、恒温系统、水冷系统、真空系统、磁场系统、束流测量系统、安全连锁系统等,将来还要与传输线系统连接。包括约220个开关输入输出量,约50个模拟输入输出量,约30个需要通讯的设备。采用3个SIEMENS的PLC…     

注入器Ⅱ离子源控制系统设计

为实现离子源设备的远程监控、束流强度可调和当设备发生异常时的快速切束控制,采用PLC、串口服务器和自制FPGA控制板卡设计了基于EPICS架构的离子源控制系统。同时,改进了原有PLC和电机系统的EPICS IOC程序。整套系统工作可靠、稳定,完全满足注入器Ⅱ系统的调试运行需求。快速切束时间小于10 μs,完全切束动作在60 s内完成。     

ITER软X射线诊断放大器远程监控系统设计

为便于国际热核聚变实验反应堆(ITER)软X射线诊断放大器的操作和维护,设计了基于CCS系统软件框架和PLC控制系统的软X射线诊断放大器远程监控系统。所设计监控系统可以实现对放大器进行增益控制、自检测、状态监控以及信号反馈等。通过在实验室对放大器的测试,验证了远程监控系统的可行性。     

HLS800MeV直线加速器相位控制系统的研制

介绍了合肥光源(HLS)800 MeV直线加速器相位控制系统的研制进展,该系统包括相位稳定系统和相位翻转系统两部分。其中前者主要由I/Q解调器、电控移相器和虚拟示波器等组成;后者由脉冲信号发生器和I/Q调制器组成。目前样机制作已完成,测试表明前者的相位分辨率为±0.1°,在线测量精度为±0.3°,闭环相位稳定度可达±0.5°;后者的精度为(180±2)°,样机各项参数均达到设计指标。     

PLS－IM－60MeV LINAC控制与束测系统

ＰＬＳ－６０ＭｅＶ控制束测系统能完成对于注入器全部设备的监测与回控，从而确保系统正常运行，该系统采用了最新分布式控制系统结构，分别完成对调制器、磁铁分系统和真空、水冷、束流诊断装置的监控，为加速器提供整套物理数据。     

PLS—IM—60MeV LINAC控制与束测系统

ＰＬＳ－６０ＭｅＶ控制束测系统能完成对于注入器全部设备的监测与回控，从而确保系统正常运行，该系统采用了最新分布式控制系统结构，分别完成对调制器、磁铁分系统和真空、水冷、束流诊断装置的监控，为加速器提供整套物理数据。     

基于LTC1821的高精度模拟量输出卡的研制

高精度模拟置输出卡用于控制合肥光源储存环主电源设值,该卡具有较高的精度和较好的稳定度.本文介绍了高精度模拟量输出卡的软、硬件设计,并给出了该卡测试结果.     

SDUV-FEL调制器远程控制系统

介绍了上海深紫外自由电子激光实验装置（SDUV-FEL）调制器的工作特性。调制器的本地控制采用PLC完成，调制器的远程控制采用EPICS完成。描述了远程控制系统的装置组成、软件设计、功能原理和实现方法。该系统具有数据传输高速、稳定可靠、人机界面友好、直观等特点，成功实现了调制器的监视与控制。     

The control system for SSRF injection and extraction

This paper introduces the injection and extraction control system design for SSRF,which is a distributed control system aimed at stability and reliability of the pulse power supplies,PPS(Personnel Protection System)and MPS(Machine Protection System).The hardware environment is mainly based on PLC(Programmable Logic Con- troller),and ARM(Advanced RISC Machine)is also applied for studying stability of the power supplies.WinCC and EPICS(Experimental Physics and Industrial Control System)have been selected as the platforms of SCADA(Super- visory Control and Data Acquisition).For unifying the interfacing to the control computer,all front-end equipments are connected via Industrial Ethemet.     

合肥光源高精度设备控制器的研制及应用

合肥光源高精度设备控制器主要用来控制储存环主磁铁电源、分析铁电源和超导Wiggler电源(主电源和补偿电源)。文章以超导Wiggler补偿电源设备控制器为例,介绍了合肥光源高精度设备控制器的设计思想及软硬件设计过程,并给出了超导Wiggler补偿电源设备控制器的良好应用效果。     

合肥光源的工作点测量系统

合肥 8 0 0MeV电子储存环的工作点测量系统采用扫频激励法进行工作点测量 ,它由条带束流位置检测器、180 0 的魔T、混频器、带扫频信号输出的频谱分析仪、功率放大器和束流激励电极等构成。该系统的测量精度约为 1× 10 4 。利用该系统进行了机器的校正色品测量 ,给出了工作点和色品的测量结果。     

用于粒子加速器位置监测的静力水准系统与线位置探测器的比对研究

本文搭建了一套由温湿度传感器、激光位移传感器、高精度位移平台组成的实验系统。采用控制变量法,分别以环境因素及位移为变量,对固定在同一位移平台的静力水准系统(HLS)与线位置探测器(WPS)进行两组实验。实验结果表明：温度是影响HLS测量精度的主要因素,通过温度补偿,可得到较为精确的结果;湿度变化改变张紧线的下垂量,从而影响WPS的测量精度。在环境稳定的情况下,WPS与HLS对同一点的测量结果差值的均方根误差最大为0.003 37 mm,在误差允许范围内,因此两者可组合使用。     

Electron cyclotron heating power supplies on DIII-D

The electron cyclotron heating system on DIII-D has been supporting experiments with six gyrotrons. The gyrotrons are connected to three power supplies: two have single modulators, each energizing two gyrotrons, while the third has three modulators that can energize three gyrotrons asynchronously. However, only two gyrotrons can be run synchronously due to the limitation of the high voltage dc power supply providing the input voltage to the modulators. These two configurations mimic proposed architectures of power systems for multiple gyrotron systems and demonstrate their advantages or disadvantages, which will be discussed in more detail. A fourth power system is being built as part of an upgrade to eight gyrotrons. The two future gyrotrons will have depressed collectors. A 1.2 MW gyrotron will be delivered in mid-2011 and the design of a 1.5 MW gyrotron has been initiated. This fourth power supply will have two modulators to independently energize the cathode of each gyrotron. Commercially available high voltage amplifiers will provide the body voltage. It will also have a solid-state crowbar instead of an ignitron crowbar. This power supply is described in more detail, as well as the testing performed on the solid-state crowbar to prove its performance.     

合肥光源辐射剂量监测系统

合肥光源原有的辐射监测系统是为衰减运行模式而设计建造的。为了更好地促进用户实验的科研产出,合肥光源正在进行恒流运行关键系统改造。在改造中,为了保障实验人员和设备的安全,根据恒流运行要求增加了辐射剂量监测点和完善了安全联锁功能。系统基于EPICS开发,由探测器、通讯模块、数据采集监测软件、数据分析系统等组成。该系统既能监测光源区及周边的辐射剂量率水平,还具备计算积分剂量、历史剂量查询以及必要的安全联锁等功能。新系统已经运行三个多月,系统稳定可靠,能很好地满足合肥光源恒流运行模式对辐射监测的要求。     

Measurement and Research of Beam-Based Alignment With AC k-Modulation at HLS

A new beam-based alignment (BBA) measurement system with AC k-modulation module was developed recently at Hefei Light Source (HLS), which equipped the quadrupole magnets on the storage ring with a current shunt system which was able to vary the magnet current of a given quadrupole at a given frequency. The corresponding closed orbit oscillation amplitude measured for different beam positions in the quadrupole reached a minimum when the beam was centered in the quadrupole. Amplitude estimation algorithms of software lock-in amplifier and interpolated FFT were discussed. A V-shaped curve was used to determine the offset; a method using a parabola fit to determine the offset was also discussed. This BPM-to-quadrupole offset was determined at HLS with an accuracy of ~50 mum. The reproducibility of the beam based alignment using this technique is about 20 mum (RMS)