光束线真空保护联锁与控制系统研制

介绍了光束线前端区装置的组成及光束线真空保护联锁与控制要点。根据光束线真空保护联锁与控制的要求，本实验研制了真空传感器，快速关闭阀及快阀控制器等真空保护联锁与控制系统所需的关键部件，进一步提高了光束线真空保护联锁与控制系统的反应速度和可靠性。     

光束线真空保护联锁与控制系统研制

介绍了光束线前端区装置的组成及光束线真空保护联锁与控制要点。根据光束线真空保护联锁与控制的要求，本实验室研制了真空传感器、快速关闭阀及快阀控制器等真空保护联锁与控制系统所需的关键部件，进一步提高了光束线真空保护联锁与控制系统的反应速度和可靠性。     

全金属超高真空快速关闭阀的设计与制造

全金属超高真空快速关闭阀（简称快阀）是同步辐射装置的重要真空保护元件。它安放在光束线的上游，如因光束线下游发生偶然事故，压力传感器将发出信号触发快阀的驱动电路，使它迅速关闭，以防止大量气体进入储存环，保护整机正常工作。我们的快阀是用弹簧机构在快速反应电磁铁的驱动下关闭阀板的，启开则由气缸提升阀板。本阀可关闭的窗口尺寸为１４ｘ１４０ｍｍ～２。包括电磁铁反应时间在内的全关闭时间为６．４５ｍｓ（其中关闭窗口的时间是２．４２ｍｓ）。在重复启闭５００多次的试验中，快阀在关闭位置时，阀板和阀座间的气体泄漏率不大于０．５ｔｏｒｒ．１／ｓｅｃ。     

快速阀控制系统

为了使北京正负电子对撞机电子贮存环的真空系统不受同步辐射光束线灾难性真空事故的破坏,在同步辐射实验室,已经为每一条光束线建造了一个真空保护系统,快速阀控制系统就是其中的一个组成部分。本文详细介绍了快速阀的机械构造及其控制系统的设计。     

光束线超高真空阀多参数状态监测系统设计

光束线良好的运行状态是用户正常实验和存储环安全运行的重要保障.为提高光束线的关键设备超高真空阀故障的诊断能力与运维水平,在合肥光源现有光束线控制系统的基础上,开展了超高真空阀门的状态监测研究.本文给出了超高真空阀的多参数状态监测实现方法,获取了超高真空阀门开关动作的数据波形,同时在实验物理和工业控制系统(EPICS)平...     

BSRF 3W1高功率扭摆磁铁光束线真空控制保护系统的设计

本真空控制保护系统是为北京同步辐射装置（ＢＳＲＦ）上的３Ｗ１高功率（总功率为２．５４ｋＷ）扭摆磁铁（Ｗｉｇｇｌｅｒ）光束线（包括前端区、３Ｗ１Ａ和３Ｗ１Ｂ）而设计和建造的。主要建造目的是，保护北京正负电子对撞机（ＢＥＰＣ）电子储存环的超高真空系统和其它光束线不要受到的某一条光束线上突然发生的灾难性真空事故的破坏，以及保护无水冷却和冷却水意外中断了的光束线部件不要被扭摆磁铁发射出来的高功率同步辐射所损坏。此外，在活动水冷挡光罩关闭之前，为了防止快速阀的阀板因过热而被损坏，在快速阀中使用了一种熔点温度为１６８０℃的钛合金阀板，为了给扭摆磁铁光速线提供一个可靠的真空控制保护系统，系统设计是以Ｆ１－６０ＭＲ型可编程序控制器（ＰＬＣ）为基础的，ＰＬＣ负责管理系统的状态监测、真空联锁、控制、自动记录和故障报警等。本文叙述了     

光束线前端的设计与制造

本文介绍了为合肥同步辐射光源建立的第一个前端,它由水冷光屏,超高真空门阀,快阀和光阐组成。已在模拟光束线中测试了动态真空保护,动作联锁等主要性能。     

合肥光源XAFS光束线和实验站真空控制系统

国家同步辐射实验室（ＮＳＲＬ）现已装备一台６Ｔｅｓｌａ单周期超导扭摆磁铁（Ｗｉｇｇｌｅｒ），把合肥同步辐射光源的可用范围延伸到Ｘ－射线，以满足部分Ｘ－射线用户的要求。由Ｗｉｇｇｌｅｒ光源引出的３条光束线，分别用于Ｘ－射线吸收精细结构（ＸＡＦＳ），生物大分子晶体多波长反常衍射（ＭＡＤ），Ｘ－射线深度光刻（ＬＩＧＡ）和高分辨Ｘ－射线衍射（ＨＲＸＤ）的研究。本文主要介绍首建的ＸＡＦＳ光束线及其实验站的真空联锁保护与控制系统，概述了光束线前端区的真空保护，解析了光束线真空联锁保护的关键部件—快阀及其控制器，给出了该光束线真空联锁保护与控制的要点以及逻辑控制。     

可编程控制器在光束线真空控制系统中的应用

光束线真空联锁保护与控制系统是保障同步辐射加速器与光束线、实验站安全、可靠运行的至关重要的必要设备。采用标准化、高质量的可编程控制器（PLC）为核心的光束线真空控制系统可以提高系统的可靠性、稳定性、抗干扰性和电磁兼容性。本文介绍了合肥同步辐射光源真空联锁保护与控制系统以及PLC在该控制系统中的应用。     

基于IOC与PLC的双光束线真空安全联锁控制系统设计

论述了合肥光源新建的两条光束线软X射线磁性圆二色线(MCD-A)和苏大能源材料线(MCD-B)的真空安全联锁控制系统的相关设计内容.在基于IOC与模块化PLC的基础上,实现了双光束线共用一套真空安全联锁控制系统.每条光束线的终端OPI均可运行在本地或者远程实验站上.不仅精简了系统的硬件,节约了成本,也使系统的可靠性、安...     

等离子体清洗同步辐射光学元件

同步辐射光束线的光学元件的碳污染问题.它导致光学系统的光通量下降,尤其是在碳吸收边情况更加严重.因此在光束线运行一定的时间后,必须对光学元件的碳污染进行清洗以便保证其正常使用. 为此我们开发了一套射频等离子体原位光学元件清洗系统,以干燥的氧气和氩气为介质.在产生的等离子中存在大量的臭氧,与光学元件表面的碳反应,变成CO和CO_2气体,从而达到清洗的目的.实验证明等离子体清洗不但可有效清除碳污染,而且有利于光束线真空系统的超高真空环境的恢复,为光束线的维护提供了方便.     

光束线分束镜箱

光束线分束镜箱把从电子储存环引出的同步光（真空紫外）按需要分成几束，供几 个实验站同时使用。这里介绍的是安装在合肥同步辐射装置上 ＢＬ１２光束线分束镜箱。     

电离真空计用作真空保护系统传感器的响应时间的研究

介绍了以GH07X热阴极电离超高真空计为核心的双重真空保护模块的设计和应用。实验结果表明,GH07X对真空系统压力突变的快速报警响应时间可小于200μs,慢速报警响应时间小于100ms。实验数据还表明,快速报警响应时间与气体分子浓度和真空计规管灯丝的发射电流密切相关。分析比较了溅射离子泵、冷阴极电离超高真空计、热阴极电离超高真空计等作为真空保护传感器的不同电子学设计。与国内外报道的其它光束线真空保护模块设计相比,GH07X真空计独有的双重真空保护模块设计,使得光束线真空保护控制系统响应更快、更可靠。     

电离真空计用作真空保护系统传感器的响应时间的研究

介绍了以GH07X热阴极电离超高真空计为核心的双重真空保护模块的设计和应用.实验结果表明,GH07X对真空系统压力突变的快速报警响应时间可小于200μs,慢速报警响应时间小于100ms.实验数据还表明,快速报警响应时间与气体分子浓度和真空计规管灯丝的发射电流密切相关.分析比较了溅射离子泵、冷阴极电离超高真空计、热阴极电离超高真空计等作为真空保护传感器的不同电子学设计.与国内外报道的其它光束线真空保护模块设计相比,GH07X真空计独有的双重真空保护模块设计,使得光束线真空保护控制系统响应更快、更可靠.     

同步辐射光刻光束线的真空系统

第一条同步辐射光刻光束线已在合肥国家同步辐射实验室建成，并刻出了线宽0．2μm的图形。真空系统是光束线的重要组成部分。该真空系统要使镜箱内的压力分别小于6．7×10-8Pa（镜箱内有SR）和2．6×10-7（镜箱内无SR），以免暴露于SR的光学镜面遭受碳污染。一个装有可移动样品架的曝光室坐落在超净室中。曝光室内的压力约为10-4Pa。一个多级差分抽气系统实现了镜箱到曝光室的真空过渡。具有较大截面的差分管必须是良好的光通路。给出了差分抽气系统的计算公式和实验结果。描述了真空联锁系统的组成部分和功能。该光束线的功能还需扩展和提高，真空系统也有值得探讨和改进的问题。     

四极质谱仪在电子诱导脱附实验中的应用

光电解吸气载是同步辐射光束线特有的解吸气载。经研究,光电解吸气载是光束线真空系统动态情况下的主要气载。在整个光电解吸过程中,光电子及二次电子对真空材料表面吸附气体的激发起主要作用。电子诱导脱附实验(ESD)是研究光电解吸过程的重要手段。本课题针对不同材料的样品及不同样品处理工艺情况下,使用MPH 200M四极质谱仪测量样品室中残余气体分压,得到了真空室材料受电子激发后的残余气体成分,并利用上述气体分压计算出主要残气气体成分的电子激发解吸系数同入射电子累积剂量的关系。为光束线真空系统维护提供了实验数据。     

北京同步辐射装置1B3前端区真空设计

北京同步辐射装置新建设的1B3前端区位于储存环1区隧道内,下游建设两条光束线1B3A光刻束线和1B3B测试束线。前端区是同步辐射实验装置的一部分,上接光源下连光束线,起到承上启下的作用。由于空气对同步辐射有着强烈的吸收效应,因此为了保证实验能够获得足够的光通量,在包括前端区的整个光束线内部都要维持超高真空环境。前端区的真空设计对同步辐射实验装置有着重要意义。前端区真空设计工作主要包含真空设备布局和真空计算两部分。1B3前端区经过安装调试后,静态真空度达到4.4×10-8Pa,在北京同步辐射装置专用模式和兼用模式下的动态真空度高于6.7×10-7Pa。从测试结果中可以看出,1B3前端区真空度达到真空设计指标,满足束线使用要求。     

一种压强稳定的多级真空差分系统

上海光源软X射线自由电子激光器光束线主要用于X射线的传输与诊断,为了减少光子吸收,其传输环境须为无窗洁净的超高真空系统。气体通量衰减器和气体探测器是光束线诊断区域的关键设备,二者均需要充入一定量的气体,且工作精度依赖于气体压强的稳定度。文中介绍了一种具有压强反馈调节功能的多级真空差分系统直接过渡至其他超高真空设备,可在2.5 m内实现7个量级以上的差分比。     

0.6 m段四个量级真空差分系统的实现

介绍了光谱辐射标准及计量测试光束线实验站上使用的，在0．6m段达到四个量级的真空差分而设计的差分系统。该系统在光束线和实验站运行时，要求在有限的长度范围内既要保证四个量级的真空差分效果又要让同步辐射光能顺利通过。文中详细介绍了该差分系统的理论计算、结构、实验结果与理论值的比较。讨论了引起理论值与实测值差异的几种原因。     

光束线中的声延迟线及其性能测试

一、引言正在建造中的合肥同步辐射加速器是一台真空紫外和软X光的专用光源。它同时可供20多条光束线和几十个实验站使用。加速器贮存环贮存电子束流时,环内真空度为2×10~(-9)Torr,并且不允许质量数大于44的碳氢化合物分压超过一定值。光束线的镜箱