摘要：对束流信号进行展宽处理是储存环逐束团位置测量RF前端设计的重要工作之一。针对上海光源储存环束流信号的特点,对束流信号展宽进行分析,采用低通滤波器和包络检波联合的方法对信号进行展宽。考虑到实现过程需要对信号进行ps量级的延时,使用微带传输线对该方法进行了具体设计。对微带传输线等效为集总参数LC元件进行推导以进行低通滤波器设计,给出了阻抗匹配方案以实现宽带功率分配器与合成器。仿真和实测结果表明,所设计的电路能够对束流信号进行有效展宽处理。

摘要：上海光源线站工程(二期)对机器保护系统提出的高要求是现有系统无法满足的,需对机器保护系统进行升级改造。本文使用FL-net技术实现了光源储存环所有联锁可编程逻辑控制器单元间的数据共享,解决了联锁系统跨单元通信的问题。机器保护系统的远程控制基于分布式EPICS设计,扩充部分通过统一接口形式和使用层次化设计方法,避免了对原系统的改动。新系统通过测试,在线运行可靠稳定,单元间联锁响应时间小于21 ms,满足加速器运行的需求,且改造后的系统更灵活、易扩充,可满足日后不同的联锁需求。

摘要：设计了基于EPICS的加速器通道信息管理系统,使用MySQL建立EPICSPV、***关系数据库模型,通过按周期运行的Service获取控制系统PV实时数据.IOC运行状态、Server运行状态,存储到数据库中;通过WcbService获取数据库信息分类显示在WebUI中。该系统将用于硬X射线自由电子激光装置中,监测控制系统中数百万量级的Record及EPICS IOC运行状态,工程技术人员远程即可从全局上把握控制系统运行情况。

摘要：上海光源储存环束流轨道联锁系统是加速器机器联锁保护系统(MPS)的重要组成部分,针对日常供光和机器研究的需求,需要对束流位置测量系统前各Libera电子学输出的联锁信号进行标记,以区分联锁信号的先后顺序和误报的联锁信号,同时触发所有Libera电子学前锁存逐圈(TBT)数据。新的联锁系统将所有联锁信号通过光纤传输汇总至FPGA数据采集板卡进行甄别,并将该系统集成储存环EPICS控制系统中。实验室测试显示该系统能够能够分辨数十ns范围内模拟的联锁信号,同时输出特定的触发信号至对应的Libera电子学,表明该系统达到设计要求。

摘要：在干涉仪图像数据处理过程中,目前采用的多行平均图像处理算法会引入较大随机误差,且当CCD相机与狭缝之间存在小转角时,会引入较大系统误差。本文主要探究利用主成分分析(PCA)算法处理空间干涉仪图像的可行性与优势。利用MATLAB模拟空间干涉仪图像,并加入随机噪声和图像旋转,利用PCA方法和多行平均算法处理数据,比较两种算法的得到的结果误差大小。并设计CCD相机小转角实验和干涉图像弱信号实验,评估PCA算法在数据处理过程中纠正CCD相机小转角和重建弱信号图像中的效果。理论和实验均证明,PCA算法较目前多行平均算法,能更有效地降低噪声,分析弱信号图像及纠正CCD相机小转角,消除其带来的系统误差。

摘要：数字化束流位置信号处理器(Digital Beam Position Monitor Processor,DBPM)是上海光源自主研发作为束流位置监测(Beam Position Monitor,BPM)的主要设备。针对DBPM电子学处理器产品化测试需求开发了一套基于MATLAB和程控技术的自动化测试平台,用于处理器批量测试验收和性能评估。平台使用Agilent MXG信号源和一分四功分器模拟4路真实探头信号,经过处理器采集处理后被上位机接收。测试仪器的设置和实验数据的获取,整个系统是基于客户端和服务器架构实现的。采用物理实验与工业控制系统(Experimental Physics and Industrial Control System,EPICS)的通道访问Lab CA接口实现数据的实时采集。目前该测试平台已经成功应用于大连自由电子激光装置和上海软X射线自由电子激光装置的DBPM处理器验收测试,处理器幅频响应曲线,不同衰减下模数变换器(Analog to Digital Converter,ADC)噪声水平测试、衰减步长一致性、通道间串扰及信噪比测试结果均达到设计指标。

摘要：束流位置检测器(BPM)系统是加速器监测系统的重要组成部分,其中涉及的信号处理算法是该系统的关键,因而该算法的研究对研制数字BPM系统有极其重要的意义。本文采用GE公司开发的商业数字信号处理板ICS-1554A-002,采集实验室信号发生器和储存环原始的A、C两路数据,基于软件无线电原理,利用Matlab对数据进行离线分析。重点设计并讨论了获取逐圈(TBT)束流位置信号的三种数字信号处理算法:多级滤波抽取算法、单级抽取算法,以及应用快速傅里叶变换(FFT)算法。对各算法的原理、结果及优劣进行了分析,找到性能及FPGA实现都较好的信号处理方法。

摘要：上海软X射线自由电子激光装置(SXFEL)作为中国第一台工作在软X射线波段的第四代光源,其产生的激光具备短波长、全相干、超高亮度、超短脉冲长度等优点,预期将会在基础科学研究领域中发挥出重要的作用。基于直线加速器的特点和需求,在SXFEL的注入器与直线加速段上选择了条带型束流位置测量系统(SBPM)作为束团位置测量工具。该系统由SXFEL束测团队自主研发设计,由条带探头、前端信号调理电子学与专用数字信号束流位置处理器(DBPM)组成,系统设计上借鉴上海同步辐射光源(SSRF)的同类型设备,并根据SXFEL的特点做了进一步的优化,束流实验结果表明该系统位置测量系统分辨率好于5.7μm@188 pC,达到国际先进水平,满足了SXFEL注入器和直线加速器段对束流位置测量分辨率的设计要求。

摘要：介绍了SXFEL和DCLS束流截面测量系统的软件设计方法。该系统基于以太网和EPICS分布式系统,并采用EPICS-Python方式进行设计,实现了CCD相机和步进电机的控制,完成了图像采集数据的拟合处理。经SXFEL和DCLS在线运行和测试,该系统主要性能为:成像系统的像素分辨率为13.9μm,重复定位精度为22μm,图像刷新率在内触发模式下可达到66 Hz,满足加速器运行需求。

摘要：上海硬X射线自由电子激光装置(Shanghai HIgh repetitioN rate XFEL and Extreme light facility,SHINE)是我国在建的大型科学工程,SHINE高达1 MHz的重复频率和长达数千米的超大规模对加速器联锁系统提出了新的挑战。大型加速器联锁系统必须具有微秒级响应速度、并能同时处理数万个信号需求。通过对SHINE联锁需求的分析,采用现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)技术、分布式控制技术、高速网络通讯技术,完成了快联锁系统设计,并通过可编程控制技术及接口程序开发实现了快联锁与常规慢联锁系统在同一平台上的集成。测试结果表明:研制的加速器联锁系统实现了快、慢联锁之间以及任意站点间的数据交互和扩展,采用1 m电缆连接的多站点响应时间平均值为903.32 ns,800 m电缆连接的多站点响应时间平均值为5.33µs。各项联锁功能和响应时间测试结果均满足SHINE运行要求,同时基于EPICS系统实现了系统的远程控制。