介绍了在合肥光源重大维修改造工程期间, 开发的一套基于扫频激励法的工作点测量系统。测量系统硬件包括基于条带BPM的信号拾取电极、前端信号调理模块、一台带跟踪输出的信号分析仪N9000AEP、功率放大器以及用于激励束流的条带激励器。系统控制软件采用EPICS开发, 基于EPICS Stream Device设计的输入输出控制器(soft IOC)运行在服务器虚拟机中, 通过VXI11协议进行通信实现对信号分析仪的控制和数据获取; 用户操作界面采用EPICS平台下的EDM开发, 通过Channel Access与IOC通信。在HLS-II储存环上对工作点测量系统进行了在线的调试。调试结果说明, 在扫频范围为2.1 MHz到4.1 MHz时, 工作点测量系统的统计分辨率在水平方向上好于0.000 3, 在垂直方向上好于0.000 2。

为了满足合肥光源升级改造后测量小束流尺寸的需求,设计了干涉法测量束团尺寸与发射度系统.简要介绍了在可见光波段利用干涉法测量束团横向尺寸的原理,详细介绍了该系统的光路与软硬件系统和图像处理算法.为了消除CCD的本底噪声对测量的影响,建立了本底噪声图像与束流流强的查找表,最终得到了多束团模式下的在线实验结果.测量得到的水平尺寸为265 μm,测量误差为5.78 μm;垂直尺寸为114 μm,测量误差为4.89 μm.

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%。

针对合肥光源二期改造工程设计了一条带束流位置检测器(BPM), 用于储存环中束流参数在线测量。对条带BPM进行了位置信号的离线标定，采用差比和法和对数比法进行计算，获得了灵敏度系数、映射图和拟合经验多项式，发现采用对数比法得到的灵敏度大小和线性范围好于差比和法。对和信号进行离线标定，发现和信号相对中心位置处的归一化值在(-5 mm, -5 mm)到(5 mm, 5 mm)范围内变化不超过±6%。该条带BPM也用来测量合肥光源储存环上束团横向四极振荡，所以需对横向四极分量进行标定。采用二维网格结构高斯加权法模拟高斯束团，使用差比和法进行计算，并将测量结果与模拟结果比较，发现横向四极分量随 (σx2-σy2)线性变化的灵敏度与模拟结果相同，均为0.001 1 mm-2。得到的拟合经验公式用于在线测量。

在合肥光源(HLS)升级改造中，为了增强注入器的束流位置检测器(BPM)系统的整体性能，采用单次通过数字束流位置处理器(Libera Brilliance Single Pass)构成信号处理系统。首先对Libera Brilliance Single Pass进行了离线的性能测试，然后用它对条带BPM进行实验台标定，最后在合肥光源现有200 MeV直线加速器上进行了在线测试。结果显示其离线分辨力为4~17 μm，优于原有对数比处理系统。在线水平和垂直分辨力分别好于26 μm和19 μm，优于原有系统的58 μm和33 μm。

为了减小同步光尺寸对同步光位置检测器灵敏度的影响，合肥光源新研制了一种交错刀片型光位置检测器，并使用成熟的商业化产品Libera Photon进行后续的数据处理和输出。基于传统计算光位置信号的差比和方法，提出了比值和对数比两种新的计算方法，理论模拟了3种计算方法下交错刀片型光位置检测器的性能。在线标定结果与理论计算结果相符，并在机器研究光束线进行了初步的应用研究。

介绍了小波分析方法在逐束团束流位置测量系统中的应用。小波分析方法在高频处频率窗口较宽,具有较高的时间分辨力,使用小波分析可分离并提取信号的振荡成分及基线漂移成分，各成分在时间轴上的位置与原信号相同，原有的线性关系保持不变，在处理非平稳信号时不会造成信号明显劣化,如幅度失真和相位偏差。基于小波分解和重构的时间序列多分辨力滤波处理非平稳信号时不会造成信号明显劣化，保证了追踪束团振荡强度、相位、频率和振荡模式随时间变化的结果更真实可信。在合肥光源中，小波分析方法成功用于横向振荡振幅包络的提取及增长率、阻尼率的计算，也可用于提取横向振荡振幅包络及计算增长率和阻尼率，为机器研究、束流诊断和逐束团反馈系统调试提供了准确的依据。

针对合肥光源高亮度注入器设计了一种四轴对称八条带电极束流能散检测器(BESM)，以实现束流能散的非拦截测量。理论推导了从BESM电信号中提取束流横向尺寸分量的公式。通过对BESM的灵敏度、阻抗匹配、电极的时域频域响应等的分析，确定了BESM的电极张角、半径、长度等各方面的物理参数。通过天线法对BESM进行了位置和四极分量的标定，得到了电中心相对于机械中心的偏移、 BESM的位置灵敏度和四极分量灵敏度等参数。通过对多组电信号和位置信号的处理拟合出了机械位置与对数比电位置信号的相关多项式，并给出了四极分量关于束流横向尺寸、束流中心位置以及它们高次项的经验公式。

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。

从其原理出发,分析了数字锁相检测在逐圈束流位置测量系统中用于束流振荡阻尼率（增长率）计算的可行性，并在Matlab中对其进行了仿真计算。将该方法应用到合肥光源逐圈测量系统中，进行了Beta振荡的增长和阻尼时间的计算，结果显示振荡增长时间约为0.26 ms，阻尼时间为1.2 ms（反馈系统调试时）。仿真和实验结果都表明，数字锁相检测可以有效用于逐圈测量系统中阻尼率的计算。