BESIII在线软件中的分布式进程通信框架

新一代北京谱议(BESIII)数据获取系统(DAQ)是北京正负电子对撞机(BEPC)上的大型高能物理探测器的关键组成部分,分布式环境下软件的进程通信是设计和实现的关键技术之一.介绍了数据获取系统中所使用的一种分布式进程通信(IPC,Inter Process Communication)框架,该框架基于CORBA系统进行开发.着重描述了该框架在数据获取系统在线软件中的设计、实现及应用.     

BESⅢDAQ软件事例组装数据流控制

事例组装是关系到整个北京谱仪数据获取软件的关键环节之一,探讨了一种受控的组装方法,把通过北京谱仪Ⅲ对撞机前端电子学系统获得的事例片段,"拉"到组装模块中.这种方法可以有效地控制组装事例时的数据流量.     

BES MDC束流测试的DAQ系统

BES MDC束流实验为检测MDC探测器、电子学硬件及DAQ系统提供了一个综合实验环境.以Atlas TDAQ为基础构建实验的软件平台,并对其中关键组件作了修改以满足束流试验的要求,尤其增强了软件的稳定性和健壮性,为以后BES DAQ系统的研制取得宝贵的经验.     

一个基于VxWorks和PowerPC的VME插件测试系统

介绍了一个基于VxWorks和PowerPC的VME插件测试系统TTL的设计及其功能.该测试系统允许硬件开发人员在不同的层次上对VME插件进行常见功能的调试和检测,包括VME总线读写操作、CBLT(Chained Block Transfer),MCST(Multicast)以及IACK(中断响应)测试.在BES Ⅲ的电子学系统VME机箱和插件级设备的调试和检测中采用了该测试系统,提高了硬件研制及调试的效率.     

基于广义Maxwell模型的非球面光学镜片成型模拟

介绍了玻璃材料模压过程及其存在的问题,针对玻璃模压仿真过程中所表现粘弹性力学特性,提出了采用广义Maxwell模型来模拟,分析了模压过程中的热传递形式及其模型.采用MSC.MARC软件对玻璃L-BAL42圆柱模压实验进行仿真,结果表明,广义Maxwell模型能够较好地模拟实际模压中的粘弹性力学特性,在600℃时利用此模型得到的松弛曲线与理论上的松弛曲线十分吻合.通过对非球面光学镜片的模压成型过程进行模拟,发现玻璃的最大应力出现在与上下模接触处的侧边,随着温度的降低,最大应力变大、模压力逐渐升高,在上下模闭合时,模压力快速上升,通过分析得到了透镜边缘处最易破碎失效的结论,实际透镜模压结果证实了结论.最后对非球面的形状偏差进行了预测,表明随着中心距离的增加,偏差变大,偏差最大值超过了5μm.研究的结果对玻璃模压建模及非球面透镜的实际加工具有一定的指导意义.     

在线电解修整磨削与化学机械抛光相结合的蓝宝石基片组合加工技术

通过分析ELID磨削和CMP抛光两种加工技术的原理和特点,充分结合两种技术的优点,对蓝宝石基片进行超光滑纳米级精度的组合加工。从理论上分析和计算了蓝宝石的临界切削深度,以及在不同粒度砂轮下的脆性和延性磨削方式;采用不同粒度的砂轮对蓝宝石基片进行超精密ELID磨削实验,快速地获得高质量的加工表面,同时采用磁流变斑点法对加工面的亚表面损伤进行测量;利用CMP抛光技术对磨削加工后的表面进行光整,以减少磨削时产生的加工缺陷,使工件的表面质量得到进一步改善与提高,最终获得亚纳米级的表面粗糙度。     

BESⅢ DAQ系统中智能监测的研究

介绍了BESIII数据获取系统中智能监测系统的研究与实现。该系统能够对BESIII数据获取系统的事例率以及直方图参数进行实时分析,自动诊断错误,并通过可视化的方式报告值班人员。该系统由4个子系统组成,包括系统配置、数据收集、数据分析和结果展示。该系统可灵活配置,支持功能扩展,具有良好的可移植性与稳定性。     

热压成型参数对非球面透镜轮廓偏差的影响

目的研究玻璃热压成型参数对非球面玻璃透镜轮廓偏差的影响。方法设计正交试验,并通过Msc.Marc软件对玻璃透镜热压成型过程进行数值模拟,在不同热压成型参数组合下,测量透镜轮廓偏差的大小,从而得到最佳热压成型参数组合。接着进行透镜热压试验,观察成型透镜形状与设计值间的偏差,验证仿真分析结果。结果经正交优化分析,热压温度为570℃时,最大轮廓偏差均值为2.876μm;热压速率为0.02 mm/s时,最大轮廓偏差均值为2.808μm;摩擦因数为0.6时,最大轮廓偏差均值为2.780μm;退火速率为1.5℃/s时,最大轮廓偏差均值为1.893μm;保持压力为700 N时,最大轮廓偏差均值为1.775μm;冷却速率为1℃/s时,最大轮廓偏差均值为1.990μm。它们在各自参数组别中都为最小值。优化成型参数组合为:热压温度570℃,热压速率0.02 mm/s,摩擦因数0.6,网格大小0.05 mm,退火速率1.5℃/s,保持压力700 N,冷却速率3℃/s。热压试验测得最大偏差值为1.61μm。结论离透镜中心越远,透镜表面的轮廓偏差越大。热压模型网格划分越细,越能准确地模拟玻璃热压成型过程。热压速率增大时,透镜的轮廓偏差会增大。热压温度升高,透镜的轮廓偏差会减小,但过高的热压温度会使轮廓偏差变大。退火速率、保持压力、摩擦因数增大时,透镜的轮廓偏差会减小,冷却速率对轮廓偏差无明显影响。     

一种光学材料高效超精密加工方法

提出了结合磁流变光整加工(MRF)与在线电解修整(ELID)磨削对各种光学材料进行超精密加工的方法,即采用ELID磨削进行预抛光以获得高质量表面,然后采用MRF进行精密抛光以进一步减小表面粗糙度和形状误差.利用该组合工艺对BK7玻璃、硅晶玻璃、碳化硅等光学材料进行了超精密加工实验,可以在短时间内使光学材料工件表面得到亚纳米级的表面粗糙度和峰谷值为λ/20(λ为单位波长,λ=632.8nm)的形状精度.     

高能物理分布式数据获取架构的设计与实现

当代高能物理实验规模庞大且产生的实验数据量急剧增加，向数据获取软件系统提出更为严格、复杂、高性能的处理要求。借助于高速互联网络和强大的处理单元，采用分布式的数据获取软件的数据收集和处理能力得到显著提升，从而更高效地实现粒子物理实验数据获取目标。这种分布式数据获取处理架构在功能上主要负责对多个数据处理进程的运行控制和管理、软硬件配置、状态监控、信息共享和交互等。相较于基于消息传递的分布式协调服务，以Redis为中心的共享内存技术简化了数据获取系统中多进程间的同步，实现轻量级的CAP最终平衡，还作为中心数据库完成数据获取过程中信息的共享需求，是实现分布式处理框架的一种方便、轻巧、实用的解决方案，在当前规模的高能物理实验计算集群中可以可靠、稳定地开发实现和部署运行。