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Development and application of the new BPM system data processing program at Hefei light source

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Nuclear Science and Techniques 2012年第5期23卷 261-266页

作者： MA Tianji YANG Yongliang SUN Baogen ZOU Junying LU Ping zhou zeran XU Hongliang NSRL School of Nuclear Science and Technology University of Science and Technology of China Hefei 230029 China

A data processing program has been applied for the new beam position monitor (BPM) system of the storage ring at Hefei Light Source (HLS). The new BPM system in the upgrade project will be equipped with Libera Brilliance BPM processors to replace the old Bergoz MX-BPM processors. The embedded Linux system on Libera has completed some important work, including instrument status check,data acquisition, position calculation, EPICS IOC data release,and so on. A new EPICS record type has been developed to recalculate the beam position with log-ratio method. The property of the new position data was analyzed in the time and frequency domain. The results show that the rms value of beam position measurement resolution can be up to submicron. Preliminary studies have been carried out on the measurement of the tune and the beam lifetime with this new BPM system.

关键词：数据处理程序 PM系统合肥光源嵌入式Linux系统 EPICS 应用开发位置数据

Development of photon beam position feedback system based on two PBPMs at HLS

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Nuclear Science and Techniques 2013年第2期24卷 12-16页

作者： GU Liming SUN Baogen XUAN Ke YANG Yongliang LU Ping zhou zeran CHENG Chaocai XU Hongliang School of Nuclear Science and Technology & National Synchrotron Radiation Laboratory University of Science and Technology of China

In this paper,in order to stabilize the position and angle of the light source point,a new photon beam position feedback system based on the Photon Beam Position Monitors was developed on Hefei Light Source,and used to correct the position drift and angle variation of the light source at the same *** introducing the feedback principle,the transfer function matrix is calibrated,indicating that the new system is workable and effective.

关键词：位置反馈系统光子束基础 HLS 传递函数矩阵合肥光源反馈原理点光源

Development of a PSD-based photon beam position measurement system

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Nuclear Science and Techniques 2012年第2期23卷 70-74页

作者： XIAO Yunyun SUN Baogen GU Liming LU Ping WANG Jigang TANG Leilei YANG Yongliang zhou zeran XU Hongliang NSRL School of Nuclear Science and TechnologyUniversity of Science and Technology of ChinaHefei230029China

As an important part of the beam diagnostic system, the synchrotron light beam position measurement has a very high value in the high quality and high stability light source applied research. A new photon beam position monitor based on position-sensitive detector (PSD) has been developed to measure the photon beam position in vertical and horizontal directions at the same time at HLS (Hefei Light Source). The new PBPM based on the PSD has fast response speed, high sensitivity and wide dynamic range. This PBPM system also includes the C4674 signal processing circuit, NI USB-9215 data acquisition device and the LABVIEW data acquisition program. This PBPM system has been calibrated vertically and horizontally on-line, and then has been applied in the beam line B3EA of HLS to measure the position of the synchrotron light. As the results shown, the resolution of the system is better than 3 mm.

关键词：位置测量系统 PSD 位置敏感探测器 LabVIEW 合肥光源信号处理电路数据采集程序数据采集设备

基于嵌入式EPICS的合肥光源储存环束流损失监测系统

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强激光与粒子束 2019年第8期31卷 84-89页

作者：蔡袁琦唐雷雷周泽然中国科学技术大学国家同步辐射实验室

针对合肥光源储存环恒流运行(Top-off)改造等性能提升的需要,研制了新型的基于嵌入式EPICS架构的储存环束流损失监测(BLM)系统,用于监测储存环中束流损失发生的位置和大小。新BLM处理器获取储存环各处双PIN型光电二极管传感器所采集的... 详细信息

针对合肥光源储存环恒流运行(Top-off)改造等性能提升的需要,研制了新型的基于嵌入式EPICS架构的储存环束流损失监测(BLM)系统,用于监测储存环中束流损失发生的位置和大小。新BLM处理器获取储存环各处双PIN型光电二极管传感器所采集的簇射电子的信号,分析处理后通过各个处理器内部的嵌入式系统所运行的EPICS程序将数据实时发布到加速器控制网络,使中控室能够实时获取束损的数据。新BLM系统能够实时对双PIN型传感器进行自检操作,排查故障隐患,提高了系统运行的效率和可靠性,经过试运行表明,新BLM系统可完全满足合肥光源恒流的运行需要。

关键词：合肥光源束流损失探测嵌入式系统 EPICS

TM_(020)模式谐振腔束团长度监测器的设计与仿真（英文）

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强激光与粒子束 2016年第9期28卷 149-153页

作者：郭江周泽然罗箐孙葆根中国科学技术大学国家同步辐射实验室合肥230029

提出了一种基于高次模式的谐振腔束团长度测量技术,新方法的谐振腔工作于高次本征模式TM0n0。这样的谐振腔拥有更大的腔体半径,从而移除了谐振腔半径必须大于束流管道半径这一原则带来的工作频率限制。为国家同步辐射实验室未来的正电... 详细信息

提出了一种基于高次模式的谐振腔束团长度测量技术,新方法的谐振腔工作于高次本征模式TM0n0。这样的谐振腔拥有更大的腔体半径,从而移除了谐振腔半径必须大于束流管道半径这一原则带来的工作频率限制。为国家同步辐射实验室未来的正电子源设计了一台双腔束团长度监测器,讨论了谐振腔工作频率的选择并推导了束团长度的计算公式,监测器的谐振腔工作于TM020模式,其半径远大于使用TM010模式的传统方法,在CST软件中模拟的结果显示其束团长度测量精度好于7%。

关键词：束团长度 TM020模监测器谐振腔

基于MTCA的HLS-Ⅱ直线加速器低电平系统改造

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强激光与粒子束 2020年第8期32卷 94-98页

作者：任天祺唐雷雷周泽然中国科学技术大学国家同步辐射实验室合肥230026

合肥光源(HLS-Ⅱ)在重大维修改造之后,其光源性能有了很大的提升。为了进一步实现连续、平稳地供光,需要对其进行恒流改造。恒流运行要求直线加速器的微波功率源有长期的稳定性与可靠性,旧的模拟低电平控制系统满足不了要求。本文基于... 详细信息

合肥光源(HLS-Ⅱ)在重大维修改造之后,其光源性能有了很大的提升。为了进一步实现连续、平稳地供光,需要对其进行恒流改造。恒流运行要求直线加速器的微波功率源有长期的稳定性与可靠性,旧的模拟低电平控制系统满足不了要求。本文基于微型电信计算平台(MTCA)设计实现了数字低电平控制系统,控制微波功率源的幅度和相位,它由以FPGA为核心的数字板卡、射频板卡、 MTCA机箱以及频率合成系统组成。该数字低电平系统工作在2 856 MHz的S波段,在线运行幅度稳定度达到0.04%,相位稳定度达到0.2°,满足恒流改造对直线加速器数字低电平系统0.25°相位抖动RMS值的相位精度要求。

关键词：合肥光源直线加速器低电平系统 FPGA MTCA

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基于嵌入式EPICS的中子监测仪研制

强激光与粒子束 2021年第2期33卷 126-131页

作者：朱文超林汉尚周泽然蒋诗平中国科学技术大学国家同步辐射实验室合肥230029

针对合肥光源(HLS-Ⅱ)辐射防护与安全需求,且合肥光源的控制系统是基于EPICS架构,为减少辐射监测系统中间的环节,提高合肥光源人身安全联锁可靠性,研制了基于嵌入式EPICS控制系统的中子监测仪。中子监测仪的关键部件-探测器选用BF_(3)... 详细信息

针对合肥光源(HLS-Ⅱ)辐射防护与安全需求,且合肥光源的控制系统是基于EPICS架构,为减少辐射监测系统中间的环节,提高合肥光源人身安全联锁可靠性,研制了基于嵌入式EPICS控制系统的中子监测仪。中子监测仪的关键部件-探测器选用BF_(3)针对合肥光源(HLS-Ⅱ)辐射防护与安全需求,研制了基于嵌入式EPICS的中子监测仪,用于场所与环境辐射场中子的监测。合肥光源的控制系统是基于EPICS架构,为减少辐射监测系统中间的环节,提高合肥光源人身安全联锁可靠性,研制了基于嵌入式EPICS控制系统的中子监测仪。中子监测仪的关键部件-探测器选用BF_(3)正比计数管,通过对正比计数管产生的微弱电信号加2 kV的正高压偏置,交流耦合介入前置放大器放大,后输出固定宽度的脉冲信号。信号由CORTEX-M3电路计数,后经CORTEX-A8电路处理后将数据发布到局域网。利用镅铍中子源和合肥光源现场辐射环境对所研制的监测仪性能进行了初步测试,结果表明,该监测仪达到设计要求,可用于中子监测。

关键词：合肥光源 CORTEX-M3电路前置放大器嵌入式EPICS

逐圈测量系统在合肥光源数字反馈调试中的应用

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强激光与粒子束 2011年第4期23卷 1051-1055页

作者：孟鸣王筠华杨永良周泽然陈园博中国科学技术大学核科学技术学院合肥230029

使用逐圈测量系统作为观测手段,通过对逐圈测量系统采集所得数据进行分析,判断了数字反馈系统调试过程中的反馈效果。在改变六极铁电流以逐步改变储存环的色品值的过程中,通过逐圈测量系统观察了束流不稳定性,计算得到振荡增长时间和阻... 详细信息

使用逐圈测量系统作为观测手段,通过对逐圈测量系统采集所得数据进行分析,判断了数字反馈系统调试过程中的反馈效果。在改变六极铁电流以逐步改变储存环的色品值的过程中,通过逐圈测量系统观察了束流不稳定性,计算得到振荡增长时间和阻尼时间分别为0.258 ms和1.172 ms。并测量和计算了工作点、相空间等束流特性参数,分析了束流靠近和穿越5/9共振线的完整过程。

关键词：逐圈测量工作点增长时间阻尼时间相空间数字反馈

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合肥光源逐束团相位测量及纵向不稳定性诊断

强激光与粒子束 2021年第10期33卷 95-101页

作者：唐雷雷卢平孙葆根周泽然吴睿喆中国科学技术大学国家同步辐射实验室合肥230029

为了研究储存环束流多束团纵向运动特性,在合肥光源(HLS-II)上研制了一套逐束团相位测量系统。该系统利用示波器直接采集BPM和信号,采用过零点检测法、时间差分(Temporal Difference,TD)法相结合的方法从BPM和信号中提取出逐束团相位。... 详细信息

为了研究储存环束流多束团纵向运动特性,在合肥光源(HLS-II)上研制了一套逐束团相位测量系统。该系统利用示波器直接采集BPM和信号,采用过零点检测法、时间差分(Temporal Difference,TD)法相结合的方法从BPM和信号中提取出逐束团相位。介绍了逐束团相位测量系统的系统构架、相位提取方法以及在HLS-II上的一些实验结果。通过对该系统记录的5 ms时间长度的逐束团多圈相位数据的离线分析,得到多束团纵向运动的同步振荡的频率、纵向工作点、束团振荡的模式信息以及振荡模式增长率等特征信息,诊断出HLS-II在top-off恒流运行期间存在2个较强的纵向耦合束团不稳定模式,并提取出了2个振荡模式的增长率。该系统的逐束团相位测量结果及相关纵向不稳定性分析可为机器研究、纵向反馈系统调试评估及高频RF系统的性能评估等提供参考。

关键词：合肥光源逐束团相位时间差分法同步振荡纵向不稳定性小波去噪模式分析