1 中国科学技术大学 国家同步辐射实验室,合肥 230029
2 中国科学技术大学 核科学技术学院,合肥 230029
针对太赫兹直线加速器,开发了基于EPICS分布式系统的横向截面尺寸测量系统。该系统采用束斑检测器完成束斑到光斑的转换,并通过远心镜头将光斑成像到CCD相机,完成对光斑图像的采集,之后基于ADAravis将相机采集的图像数据汇入到EPICS数据库。由于暗电流以及环境辐射的影响,在采集到的图像中会存在椒盐噪声,因此使用卷积神经网络(CNN)对图像中的椒盐噪声进行抑制,最后对图像进行高斯拟合计算出束流截面尺寸。实验结果表明,CNN可以有效地消除椒盐噪声,并且系统的分辨率达到15.8 μm,满足系统设计要求。
EPICS ADAravis 束流截面测量 机器学习 卷积神经网络 EPICS ADAravis beam profile measurement machine learning convolutional neural network 强激光与粒子束
2024, 36(3): 034004
强激光与粒子束
2022, 34(3): 031022
强激光与粒子束
2021, 33(10): 104001
1 中国科学技术大学国家同步辐射实验室, 安徽 合肥 230029
2 中国科学院大学物理科学学院, 北京 101408
合肥红外自由电子激光装置是一台专用于能源化学研究的用户装置,利用一个最高电子能量为60 MeV的S波段直线加速器驱动中红外和远红外两个自由电子激光振荡器,分别产生波长范围为2.5~50 μm和40~200 μm的红外激光。两个振荡器产生的激光经同一条光束线被传输至实验大厅内的五个实验站。中红外振荡器于2019年调试出光,并于2020年11月达到任务指标。介绍了合肥红外振荡器的自由电子激光装置及其调试进展,重点介绍了中红外振荡器辐射的激光性能。
激光技术 自由电子激光 红外波段 振荡器 中国激光
2021, 48(17): 1700001
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BF3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BF3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。
合肥光源 CORTEX-M3电路 前置放大器 嵌入式EPICS HLS-II Cortex-M3 circuit preamplifier embedded EPICS 强激光与粒子束
2021, 33(2): 026001
强激光与粒子束
2020, 32(6): 064002
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2856 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。
合肥光源 直线加速器 低电平系统 FPGA MTCA HLS-II LINAC low level RF system FPGA MTCA 强激光与粒子束
2020, 32(8): 084006
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。
合肥光源 束流损失探测 嵌入式系统 HLS Ⅱ beam loss monitor embedded system EPICS EPICS 强激光与粒子束
2019, 31(8): 085103
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%。
束团长度 TM020模 监测器 谐振腔 bunch length TM020 mode monitor cavity 强激光与粒子束
2016, 28(9): 095104
中国科学技术大学 国家同步辐射实验室, 合肥 230029
合肥光源升级改造任务已基本完成,注入器实现满能量注入。为适应新的注入器束流强度的测量需求,设计了新的注入器束流强度测量系统,该系统利用安装在真空腔上的3个快速束流变压器(FCT)和2个积分束流变压器(ICT),能够实现束流流强和电荷量的非拦截实时测量。为了准确获取束流参数,首先对束流变压器(CT)传输电缆进行了在线和离线标定; 由于 ICT输出信号信号幅度较小,噪声大,设计了低噪声前置放大器以改善信噪比; 考虑低频谐波噪声和Kicker噪声的干扰,软件中通过适当的算法对噪声进行了处理; 最后给出了部分在线实验结果。实验结果表明,束流传输效率约为27.4%,注入效率约为44.3%。
注入器 束流变压器 宏脉冲宽度 峰值流强 束团电荷量 injector current transformer macro pulse width beam peak current beam charge 强激光与粒子束
2015, 27(4): 045106