CSNS束流损失监测系统前端模拟电路设计

中国散裂中子源(CSNS)束流损失监测系统利用气体电离室来探测束流损失,电离室输出信号需在前端模拟电路中进行信号处理。本工作自主设计开发了束流损失测量系统前端模拟电路,采用跨导放大的方式实现了低重复频率、低占空比、弱电离室信号的电流-电压(I-V)变换测量。同时,电路还实现了对较大束流损失的快速响应,保障加速器设备的安全运行。联机测试结果表明,该电路满足系统要求。

基于EPICS的SSRF束流损失监测系统的设计与实现

介绍了SSRF BLM系统的构成,包括基于LabVIEW编写的数据采集和监控程序,研究了LabVIEW与EPICS连接的方法。利用LabVIEW DSC模块建立了EPICS服务器,将LabVIEW采集的数据转换为PV量并发布到EPICS网络。基于EDM设计了EPICS客户端显示界面,对PV量进行了读取并显示。运行结果表明,系统工作稳定可靠,满足了SSRF EPICS控制的需求。

FLUKA在上海光源增强器束流损失监测系统模拟中的应用

上海光源(SSRF)是中国迄今为止最大的大科学装置,在科学界和工业界有着广泛的应用价值。上海光源增强器的束流损失监测系统,对于保障中国首台增强器的正常运行和机器研究都起到重要的作用。针对该束流损失监测系统设计中相关的问题,利用FLUKA程序,对不同能量的束损电子在真空室壁中的簇射过程进行了模拟,并比较了次级粒子在探测器内的能量沉积。结果表明:探测器中对能量沉积起主导作用的是簇射电子,设计方案是可行的。同时讨论了在不同能量束流电子损失下,探测器测量结果的一致性问题。

石英光纤束损监测系统在SXFEL上的应用

上海软X射线自由电子激光装置(Soft X-ray Free-Electron Laser facility,SXFEL)是我国第一台X射线相干光源,为了对其波荡器线束流损失进行监测,设计安装了一套基于切伦科夫辐射理论的石英光纤束损监测系统。由于石英光纤对高能γ射线不敏感,适应在SXFEL高辐射场环境中安装使用。该束损监测系统响应速度极快,覆盖整个波荡器线约180 m长区域,能够对整个波荡器沿线束流损失进行实时连续监测。本文介绍了该光纤束损监测系统原理与组成,按应用需求进行了系统位置标定与光纤衰减系数测量等实验,并在实际调束过程中考察了该系统的应用情况。结果表明:该系统具有良好的位置分辨能力,在上游位置分辨能力约为0.2 m,能够满足工作人员调束需求。

基于切伦科夫原理的光纤束损探测系统研制

同步辐射光源及自由电子激光装置需要一种新型的束流损失探测系统,用于实时监测小间隙插入件处的束流损失。为此研制了采用光纤作为探测器的束流损失监测系统,系统包含长30 m的阶跃光纤、光电倍增管、8 GS/s高速采集板卡(10 bits)及配套作为输入输出控制器的PXI总线工控机。数据采集处理软件在Linux系统下基于EPICS框架开发。为使系统能在多束团填充的储存环上应用,设计了一种双端测量方案及数据处理方法。初步束流实验结果表明,该系统可在低至1 mA条件下监测到束损信号,光脉冲计数率可用于表征束流损失剂量,储存环220 mA恒流供光模式下本底噪声约占总计数率的3.56%。