上海光源全局束流诊断数据仓库开发

上海光源已建成的束流诊断系统可满足光源的日常运行和机器研究需要。但由于缺少有效的事件触发处理机制,无法保存并分析运行期间突发的全局轨道扰动、BPM故障和DCCT噪声等异常现象。为解决以上问题,本文在现有束测系统的基础上开发了基于Soft IOC的全局束流诊断数据仓库。数据仓库通过在线监测加速器和束测系统的运行状况,在发现异常现象时及时发出触发信号并存储相关数据进行分析。运行结果表明,数据仓库能有效检测加速器和束测系统异常,并可用于生成束测设备置信度指标,为进一步优化束测系统和提高光源运行性能提供有效依据。     

储存环束流丢失信号检测电路设计

丢束信号是上海光源束流测量系统需要提供的定时信号,用于触发数字BPM处理器libera记录丢束前束流数据来分析丢束原因,对提高加速器运行稳定性至关重要.本文详细介绍了丢束检测模块的原理,工艺设计及工艺测试情况,给出用RF信号源仿真束流信号的实验室离线测试结果.带束实验结果表明,本模块功能达到设计要求,可用于丢束数据的锁存.     

基于软件无线电的新型数字束流位置处理器

研究了基于软件无线电架构的新型数字束流位置处理器,介绍了处理器样机的射频、模数转换和数字处理模块的硬件架构和主要参数。针对处理器多通道的不对称性,提出了校准方案。测试结果表明,处理器逐圈位置电子学分辨率在输入大于–30 dBm时,优于1.5μm;输入大于–27 dBm时,电子学分辨率达到亚微米量级。处理器在上海光源储存环流强为150 mA条件下测试,逐圈位置分辨率优于2μm,并能够准确获取包含束流实时信息的逐圈位置信号。     

基于示波器嵌入式IOC技术的逐束团位置监测系统研制

为研究尾场引起的束团不稳定性,本工作开发了基于高速宽带示波器嵌入式IOC的逐束团位置测量系统。该系统通过直接获取加速器储存环中钮扣型电极的原始束流信号,进行在线计算独立的水平和垂直方向的逐束团位置。介绍了此系统的需求分析、硬件结构以及嵌入式IOC软件结构。利用在上海光源储存环上获取的逐束团位置数据,对系统性能进行了评估。实验显示,不同束团感应到的工作点及横向振荡振幅与束团编号间的依赖关系,结果证明该系统是一个有效的机器研究工具。     

Double-mini-β_y optics design in the SSRF storage ring

Shanghai Synchrotron Radiation Facility(SSRF) will implement its Phase II beamline project in the near future. Two long straight sections of the SSRF storage ring will be installed with dual-canted insertion devices in this project. Double-mini-βy optics in the long straight sections is designed and optimized in order to obtain high brightness and good machine performance. In this paper, the results are summarized. The Phase II project proposes a lattice upgrade of super-bend, and the double-mini-βy optics with this upgraded lattice is presented,too.     

基于EPICS及虚拟仪器技术的Libera测试系统研制

上海光源（SSRF）工程采用一种新型数字BPM（Beam Position Monitor）处理器—Libera作为束流位置监测的主要设备,Libera的一些关键参数如分辨率、流强依赖性和填充模式依赖性需要在一个可靠高效的测试平台上完成测试,本文介绍了Libera自动测试系统的开发。该测试系统基于EPICS（Experimental Physicsand Industrial Controlsystem）和虚拟仪器技术,采用LabVIEW CA Library实现二者的跨平台数据访问,具有良好的重用性和友善的用户界面。目前该系统已经应用于上海光源工程的Libera验收测试。     

薄膜型纳秒壁流探测器的研制及应用

国家同步辐射实验室和安徽光学精密机械研究所共同研制的薄膜研究纳秒壁流探测器以其占有空间小,电阻膜特性连续、均匀等优点在ＨＬＳ中得到实际应用,并获得了满意的实验结果。     

大连极紫外相干光源

先进光源的发展在前沿科学研究中发挥的作用越来越重要。近十年来,飞速发展的自由电子激光技术为科学家们提供了探索未知世界、发现新科学规律和实现技术变革的重要工具。建成的大连极紫外(EUV)相干光源的运行波段为50～150nm,单脉冲能量大于100μJ,且可提供10-12 s和10-13 s量级的超快激光脉冲,是我国第一台自由电子激光用户装置,并且是国际上唯一运行在极紫外波段的自由电子激光用户装置,在世界范围内为用户提供具有高峰值亮度和超短脉冲的极紫外激光。大连EUV相干光源是由国家自然科学基金委资助、由中国科学院大连化学物理研究所和上海应用物理研究所共同承担的重大科学仪器研制项目,目标是打造一个以先进极紫外光源为核心、主要用于能源基础科学研究的光子科学平台。     

上海软X射线自由电子激光腔式束流位置测量系统

上海软X射线自由电子激光装置（Shanghai Soft X-ray Free Electron Laser, SXFEL）需1个分辨率达到亚μm量级的束流位置测量系统,并采用基于束流准直的方法实现波荡器段电子束与光子束的紧密重合。为此设计研制了1个由C波段腔式探头、单路混频至低中频的射频前端以及自主研发的专用数字信号束流位置处理器（digital beam position monitor processor, DBPM）构成的腔式束流位置测量（cavity beam position monitor, CBPM）系统。本文对系统的设计、软硬件结构、系统搭建进行了介绍,并基于漂移段搭建的3个紧邻的CBPM阵列完成了在线系统性能评估。束流实验结果表明,在束团电荷量为500 pC、系统动态范围在±800 μm的条件下,位置分辨率可达880 nm,这也是国内首次研制成功可在线运行的具有亚μm位置分辨率的CBPM系统。此外,采用CBPM的相位腔进行相对束团电荷量、束团到达时间的测量,其性能评估结果也均优于SXFEL设计要求。     

同步光空间干涉仪缝距快速扫描系统

同步光空间干涉仪技术被广泛应用于国内外各大同步辐射光源的束流横向截面尺寸测量中。在日常使用中空间干涉仪通常采用固定狭缝间距的双缝,测定单一空间频率下的相干度,这种方法在束斑尺寸变化不大的情况下精度较好,分辨率会随束斑尺寸的变化而变化。随着下一代同步辐射光源的发展,精细的束斑尺寸测量需求也越来越迫切,多频点相干度测量精度较高,但是受限于双缝切换的速度。上海光源围绕如何完成快速多频点相干度的测量进行了相关研究,搭建了一套空间干涉仪狭缝间距快速扫描系统。该系统采用双单缝的方式进行缝距快速扫描,并结合多线程的技术实现了快速数据处理。实验结果表明:一次完整的10点测量时间约在3 s,大大提升了多频点相干度测量方法的速度,并且提升了现有固定狭缝间距干涉仪的测量精度。