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。     

北京同步辐射生物大分子站稳定性监测系统

介绍了在北京同步辐射生物大分子线站1W2B上新建立的稳定性监测系统的结构和初步应用结果.该系统利用优化设计的双刀片型束流位置监视器(BPM,beam position monitor)和双丝型BPM,结合荧光靶、电离室、荧光探测器等装置,对实验期间光束线的前端区、束线段和样品处三个环节的同步光变化情况进行监测,并及时发现入射光不稳定的来源.另外,通过该系统还得到插入件内电子轨道的变化情况,为北京同步辐射装置建立轨道慢反馈调节系统提供了重要依据.     

高压科学研究专用光束线的建造和实验站的改进

作为BSRF改进项目的重要内容之一，为高压科学研究专用的4W2光束线和实验站屏蔽棚屋(HUTCH)已完成设计和建造，于2002年冬季投入使用。高压站也由3WlA光束线移至4W2，对实验设备进行了重新组装和调整，并对用户提供了部分机时。在科学院知识创新重要方向性项目的支持下，同步辐射高温高压实验平台的建设正在进行，已完成了部分设备的研制与安装。新的光束线和实验站将在光源质量和设备性能上有一个很大的提高，为获得高质量的高压实验数据提供保障。     

透射光栅在同步辐射光束线输出特性诊断中的应用

介绍了透射光栅在北京同步辐射装置3W1B光束线光源输出特性诊断中的应用,借助透射光栅进行了能量标定及分辨率的测量,并定性地给出了束线的高次谐波情况。     

BSRF-4W1A形貌成像光束线改造

从光束线和实验站目前研究工作的需要出发,对BSRF-4W1A光束线进行了改造.改造中,重新确定了光束线的引出参数,设计研制了便于单色光和白光模式转换的固定出口双晶单色器,在理论热分析计算的基础上提出了单色器第一晶体采用顶部冷却的模式.改造后,4W1A光束线的通量在常用的8 keV处提高约3.6倍,在同样的通量下能量由现在的8 keV可延伸至19.6 keV.     

BSRF 1W1B-XAFS光束线研制

1W1B-XAFS束线是在北京同步辐射装置新建造的一条X射线吸收精细结构谱(XAFS)专用束线,于2003年初完成调试并投入运行。该束线的光强、能量范围等主要性能都达到了设计指标。本文介绍了1W1B-XAFS束线结构、光学设计、主要性能参数的测试及结果。     

VUV光束线3B1B的改建

北京同步辐射实验室3B1B光束线为VUV真空紫外光束线,由于原束线存在接收度过小(光强弱)、光学元件易污染(真空差)、实验条件较差等问题,因此该束线一直未能很好满足实验站的要求。2001年起开始对原束线进行改建设计,改进束线能量范围为120-350 nm。束线在2003年3月完成调试并投入使用。本文介绍了改建束线的光学设计以及建成后的束线性能测试结果。     

超环面镜对同步辐射硬X光束空间相干性的影响

首先建立上海同步辐射装置波荡器光源(硬X射线微聚焦光束线站)的面光源高斯-谢尔模型(GSM),其次由高斯-谢尔光源模型与广义惠更斯-菲涅耳原理,推导出部分相干光束交叉谱密度函数在自由空间的传输规律,进而讨论了同步辐射光束空间相干性在自由空间的传输规律。最后,提出了等效光源假设理论,并用该理论研究了上海光源硬X射线微聚焦光束线站(BL15U光束线站)超环面镜对同步辐射光束空间相干性的影响。将该理论计算结果与实验结果进行了比较,结果表明理论与实验符合较好,证明等效光源假设理论有效。由于等效光源假设理论只涉及到入射光束与出射光束的发散角,所以可扩展到其他束线光学元件。     

BSRF生物大分子光束线站自动化集成系统

为保障北京同步辐射装置（BSRF）生物大分子光束线站的安全运行,提高实验效率与光束线机时利用率,自主设计开发了一套基于LabVIEW的光束线站自动化集成系统。在设计中采用了模块化设计思想,使之具有良好的可扩展性。系统实现了对光束线站运行状态的全局监测、及时预警及对分散部件的集中控制,从硬件、软件、数据3方面实现系统集成,提供友好的人机界面。同时,利用MySQL建立了BSRF生物大分子光束线站自动化集成系统数据库,统一管理各类数据。     

4B9B束线低能分支的性能改进

本在分析了北京同步辐射室4B9B原束线低能分支的构造及弊病后，在不影响束线高能分支性能及总体机械结构的基础上提出了改进方案。中不仅详细介绍了该设计方案，同时也介绍了97年4月份专用光开始前夕的调试工作及出光后束线的性能测试工作，测试结果完全符合设计要求。该束线在这次同步辐射专用光实验中充分发挥了改进后的优势，取得了令人满意的结果。     

SSRF生物大分子晶体学线站用户数据采集系统

上海光源(SSRF)生物大分子晶体学线站BL17U1是结构生物学研究领域的重要平台,SSRF的高性能和光束线的高性能使得用户能快速采集晶体衍射数据。为了能够最大程度的利用好光束线站的物理性能和硬件配置,必须开发一整套的可靠、用户友好的控制与数据采集系统。根据用户实验需求,BL17U1开发了基于分布式控制系统EPICS及Blu-Ice生物大分子晶体学线站的控制与数据获取系统。该系统稳定可靠、功能完善,宜于用户实验操作。     

The macromolecular crystallography beamline of SSRF

The macromolecular crystallography beamline BL17U1 at the Shanghai Synchrotron Radiation Facility(SSRF) is the first dedicated macromolecular crystallography(MX) beamline at a third-generation synchrotron in China. It utilizes an in-vacuum undulator as a source and is energy-tunable from 5 to 18 ke V. The beamline was commissioned and opened for users in April 2009. The experimental station was upgraded in 2011 with an advanced detector, a high precision goniometer and an automatic sample exchanger for high efficient and high-throughput data collection of protein crystals. The current set-up allows for remote operation of sample mounting, centering and data collection of pre-frozen crystals. In recent two years, the number of PDB depositions from this beamline exceeds 330 each year. In this paper, we describe the complete BL17U1 beamline with upgraded end station and how it is managed for user community.     

在北京同步辐射生物大分子晶体学实验站开展的多波长异常散射实验

同步辐射多波长异常散射实验是当前测定生物大分子晶体结构的主要手段之一。北京同步辐射实验室生物大分子晶体学实验站在2003年10开放运行期间,成功地完成了多波长异常散射(MAD)实验,并获得了满意的结果。本文详细地介绍了首次MAD实验的过程及数据处理结果。实验结果表明,北京同步辐射生物大分子实验站已经具备开展MAD实验的条件。     

Tritium concentrations in precipitation in Shanghai

Beamline BL17 U1 at Shanghai Synchrotron Radiation Facility is an energy-tunable macromolecular crystallography beamline that has been in user operation since 2009. Growing demand from the user community for a small beam and related experimental methods have motivated upgrades of the devices in the endstation.Minibeam modes have already been developed for operation. A self-integrated diffractometer reduces the sphere of confusion of the rotatory axis to 1μm. The new diffractometer is equipped with an upgraded on-axis viewing system that can improve the resolving power. Additionally,the area detector was also upgraded to the newest generation of detectors, the EIGER X 16 M, which can collect data at 133 Hz. After these upgrades, the endstation became virtually new. This paper covers the upgrade of the endstation devices and gives the first data collection results.     

基于固体探测器SDD的XAFS数据获取系统

X射线吸收精细结构谱学(X-ray Absorption Fine Structure,XAFS)的发展,提出了对低浓度(痕量)元素研究的需求,高灵敏度的固体探测器纷纷被应用到XAFS技术中来。硅漂移探测器(Silicon Drift Detector,SDD)是一种高计数率、高能量分辨率、采用半导体制冷的小型荧光探测器,其商业产品渐趋成熟。北京同步辐射装置1W2B实验站装备了这种小型SDD,并开发了相应采谱软件供用户使用。经过对含Cu 100 mg·L~(-1)浓度的CuSO_4溶液的测试,结果证明这套新的采谱系统可以满足1W2B实验站XAFS实验荧光模式的需求。     

北京同步辐射1W1B XAFS的实验控制和QXAFS的实现

1W1B的实验控制系统包括准直镜、单色器和聚焦镜的电动控制,光闸和束流位置监测器的控制,前狭缝和出口狭缝的电动控制,以及Labview开发的实验采谱软件等.利用新的实验控制系统可方便地进行光束线上各光学元件的姿态调整、束流监控、设置实验条件和采谱,为用户提供方便的实验环境.在1W1B X射线吸收精细结构谱(XAFS)实验站上除了可实现常规的透射、荧光和电子产额XAFS实验外,还发展了快速XAFS实验方法(QXAFS),可在2 min左右的时间里采集到信噪比较好的XAFS谱;随着采谱效率的进一步提高,可望在一些原位反应和对时间分辨要求较高的实验中得到应用.     

同步辐射串行晶体学静电纺丝上样实验技术

串行晶体学作为一种解析蛋白质晶体结构的新方法,因其拥有室温采集、辐射损伤低、时间分辨等优势而得到迅速发展。早期发展于自由电子激光的串行飞秒晶体学已成功实现了蛋白质微小晶体结构的解析。为了引入串行晶体学的技术优势,充分发挥第三代同步辐射的丰富资源和特点,基于上海光源BL17U1生物大分子线站,我们对串行晶体学上样方法进行了理论和实验研究,解决了静电纺丝上样方式在同步辐射上应用的难题,用溶菌酶微小晶体论证了其可行性;同时探讨了基于同步辐射的串行晶体学在毫秒时间尺度上的发展潜力,为光束线技术升级提供参考。     

北京同步辐射生物大分子光束线监测系统

介绍了基于LabVIEW开发的BSRF(北京同步辐射装置)生物大分子光束线监测系统。该系统对光束线真空、冷却水、光学元件姿态、光束状态、液氮状态进行实时监控,及时发现故障并给出报警,以保障光束线设备安全、稳定、可靠地运行。系统底层利用对现场设备开发的驱动程序进行数据采集,采集的数据上传至数据共享平台使之可以通过网络共享。系统上层按照实际功能划分模块,建立光束线总监测界面。通过LabSQL工具包实现系统与MySQL数据库互连,将采集数据传至数据库,方便对数据进行存储、管理和查询。