合肥红外自由电子激光（IR-FEL）是一个工作在中红外和远红外波段的自由电子激光装置，为达到其设计指标，需要使用低电平系统（LLRF）对加速腔内加速场的幅度和相位进行监测和控制。但是速调管的输入输出非线性特性，使得近饱和区控制增益降低，导致了反馈效率的降低。设计了基于可编程逻辑阵列（FPGA）的预失真模型对速调管的幅度非线性特性进行修正，并且对2048节点直接查找表算法和32节点线性插值查找表算法进行了比较和在线实验。比较结果显示，在准确度满足要求情况下，直接查找表算法比线性插值查找表算法延迟减少25%，并且资源消耗量要少于线性插值查找表算法。采用基于直接查找表算法的预失真模块在东芝E3729型号速调管上进行了反馈效率的比较，添加预失真模块后反馈效率提高了43%。

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。

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。

介绍了一种条带束流位置监测器（BPM）的设计与仿真方法。在国家同步辐射实验室“太赫兹近场高通量材料物性测试系统”工程项目中，针对波荡器出口处真空室非正交对称性的问题，设计了矩形真空室和跑道形真空室下的两种非正交对称性条带BPM，并与传统的圆形真空室下条带BPM进行对比。基于边界元法，利用MATLAB软件分别对三种真空室下的条带BPM进行建模和仿真。仿真结果表明：相对于传统的圆形真空室下条带BPM，矩形和跑道形真空室下条带BPM灵敏度提高了30%，阻抗匹配误差相对降低了20%，束流位置拟合误差降低了80%。考虑加工精度，矩形真空室下的条带BPM更适用于该工程。

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。