上海光源光束线前端区XBPM探测器

XBPM探测器是同步辐射装置中测量X光位置的关键设备,主要用于测量光源点产生的X光的位置和光斑形状等。本文着重阐述了用于上海光源光束线前端区的刀片式X光位置探测器的构成及其分析,荧光靶探测器的结构,以及如何使用两种探测器在Canted光束线上进行初次调光;同时,就这两种探测器的当前现状和今后的发展做了简要的说明,并给出了上海光源一期光束线前端区XBPM探测器升级改造的初步结果。

Libera Photon处理器在上海光源XBPM中的应用研究

上海光源X射线位置探测器(X-ray Beam Position Monitor,XBPM)用于束线X光位置的测量,本文简述了该探测器在升级改造中对其数据采集设备更新的考虑,选用了新一代数字信号处理器Libera Photon,它的测量分辨率最高可达0.01μm;该电子学设备可实现快慢两种数据采集方式,其数据采样率分别为10 kHz和10 Hz,快信号能捕获2 ms的状态变化,可用于输出光斑的稳定反馈控制,慢信号可用做输出光斑的长期稳定性监测等。同时给出了使用该探测器所需修改的部分EPICS接口控制程序,以及Libera Photon在上海光源光束线站中的应用结果。

上海光源XBPM自动量程I-V转换器的研制

上海光源XBPM自动量程I/V转换器主要用于光束线的刀片式探测器和丝扫描探测器的信号读出,所需测量的电流动态范围大,从pA到mA量级的跨度;工作环境中有较多驱动电机的信号干扰,需要进行抗干扰和低噪声设计,以提高设备的信噪比,保证测量数据的精度和稳定度。论文给出了电路和相关程序设计,以及自动量程I/V转换器的测试结果。

上海光源光束位置探测系统的标定

介绍了上海光源(SSRF)刀片型X射线光束位置探测器(XBPM)的结构和原理,对XBPM系统标定进行了理论分析并给出了标定的实测结果,对结果进行最小二乘法拟合,求出标定比例系数。讨论了线性区间和测量精度的选取问题,在保证XBPM系统测量精度要求10μm的前提下,适当选取线性范围±500μm,标定误差可达到3.3μm,光束绝对位置定位误差约为11μm,光束相对位置测量误差约3μm。

丝扫描探测器测量同步辐射X光的位置和尺寸

丝扫描探测器可用于同步辐射光束线站光束位置和光斑大小的测量,论文简述了该探测器的结构和设计中的注意事项,同时给出了不同的数据处理方法对探测器测量结果的影响效果;可指导设计不同要求的丝扫描探测器,其测量精度最高能达到10μm。论文还介绍了丝扫描探测器的拓展应用,以及此类探测器在上海光源光束线上的使用情况,所设计的丝扫描探测器全部满足了各条光束线站的测量要求;并进一步提出了开展此类探测器研究的内容及其作用。

CVD单晶金刚石X射线位置探测器研制

为满足高亮度同步辐射X射线的监测需求,采用微波等离子体化学气相沉积技术制备出CVD单晶金刚石材料,制作了一种四象限型X射线位置探测器(XBPM).实验测试结果表明:探测器暗电流小于0.2 pA;光强强度的测量精度为0.3%,位置分辨能力可以达到400 nm.该探测器能满足同步辐射X射线光束诊断的测量要求.

同步辐射丝扫描连续采样测量系统设计

为提高同步辐射丝扫描探测器的测量分辨率,设计了连续采样测量系统。该系统采用了扫描丝匀速运动、电子学连续采样的新工作方式,可获得更好的分辨率,提高采样率与降低扫描速度可提高光束中心位置的测量分辨率,降低扫描速度可提高光斑大小的测量分辨率,并可根据实验结果方便地确定特定分辨率要求下的采样率和扫描速度等参数的取值,对丝扫描的设计和使用提供了极大的便利。