合肥光源同步光位置测量系统的研制及应用研究

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1、中国科学技术大学博士学位论文合肥光源同步光位置测量系统的研制及应用研究姓名：林顺富申请学位级别：博士专业：核技术及应用指导教师：孙葆根;高辉20070401中国科学技术大学博士学位论文【2∞7】摘要擒要本论文系统地论述了合肥光源同步叱＆置测量系统的研制及应用研究，包括弯铁光源同步辐射特性参梦计算．商步光位置检测器研制、信号处理器的软确件设计以及性能标定和应用研究。同时介绍了合肥光源机器研究光束线真空联锁控制系统的研制。精确而稳定的同步光位置测量系统对于同步辐刹光源的哎功运行是必要的，国内外实验查郡非常重视同步光位置测量技术的

2、研究．÷2支丽研了詈；勾外光源装置同步光位置测量系统，经过理论分析，曹次提出了采用对数处理方法进行同步光位置信号的处理。与差比和专：去相比，对数处理方法具有更高的动态范围、更宽的线性范围和史两的灵敏度等优点。在合肥光源弯铁同步辐射特性参数计算的基础上，研制了具有弹簧系统的双丝型光位置检测器，与实验室现有的双丝型检测器相比，具有两个优点：一是增加了弹簧系统，能够消除因热胀冷缩造成的弹簧拉不紧现象，以提高检测器的线性性能；二是缩小了检测器的尺寸，能够增加检测器在真空腔内的垂直方向移动空间。在分析合肥光源现有同步光位置测量系统优缺

3、点的基础上，研制了～种基于对数处理技术的同步光位置测量系统，完成了信号处理器的软硬件设计。对数处理采用TI公司的LOGll2对数处理芯片，数模转换采用AD公司16位ADC芯片AD7663，数据采样处理基于Philips公司的ARM7处理器LPC2214，并外扩256kBytes的SRAM和2Mbytes的FLASH存储器，网络接口控制器采用RealTek公司的10M以太网控制器RTL8019As实现。信号处理器将I～转换、信号调理、数模转换、网络模块等功能集成在一起，具有高度的集成性、灵活性和性价比。测量系统可以处理两路相差

4、5个量细的检测器光电流，线性范围大于4mm，分辨率小平2二≈。利用新研制的同步光位置测量系统进行了合肥光源同步光位置的测量研究，包括噪声频谱测量、光位置稳定性测量、凸轨对光位置的影响、同步光尺寸测量和无氧铜板上施加偏压对检测器性能的影响等。这些应用研究证明基于对数处理技术的同步光位置测量系统能够提供可靠且连续的光位置信息，也进一步推进了合肥光源弯铁同步光位置研究，以获得史高稳芷任的尤源。论文还介绍了合肥光源机器研究用光束线真空联锁控制系统的研制。箩杂可编程逻辑器件(CPLD)和射频识别卡的成功应用，进一步提高了真空联锁监弪系

5、统的安全稳定性。触摸屏人机界面(HMI)操作的实现提供了良好的人机交互性能。本论文共有六章：第一章介绍了同步光位置测量的背景和意义、光位置检测器的发展和分类、国内外实验室的同步光位置测量系统现状以及同步光位置测量技术的最新进展。提出了本论文研究的目标、内容和创新之处。第二章介绍了弯铁同步辐射的特性参数的计算，包括光通量密度、光通量、辐射功率、发散角、同步光尺寸等。计算出了机器研究光束线上光位置检测器处的同步光特性以及同步光位置检测嚣的设计参数。第三章介绍了同步光位置检测器的研制，包括检测器的测量原理和光位置信号处理方法一一差

6、比和方法与对数处理方法，并对两种方法的性能进行了比较。第四章介绍了基于对数处理技术的同步光位置测量系统的研制，包括测量系中国科学技术大学博士学位论文[2007】摘要统的软件硬件设计以及标定结果。第五章介绍同步光位置测量系统在机器研究光束线上的应用研究，包括轨道稳定性测量、噪声频谱测量、同步光尺寸测量、偏压影响等实验。．第六章介绍了机器研究光束线真空联锁控制系统的软硬件设计和应用结果。本课题由国家自然科学基金项目(10675118)资助关键词：同步辐射，同步光位置检测器，差比和方法，对数处理方法，机器研究光束线，Il中国科学技

7、术大学博士学位论文【2007】摘要ABSTRACTT}liSthesistreatsthedevelopmentofphotonbeampositionmonitorsysteminHLs(HefeiLightSource)，includingSRcharacteristicscomputingofbendmagnet,designoftwo-wiremonitorwitllthespringsystem．hardwaredesign,soRwaredesignandtheperformanceofPBPMsysteminH

8、LS．DesignofthevacuunlmonitorandcontrolsystemofdiagnosticsbeamlineatHLSiSalsointroducedinthisthesis．Accurateandreliablephotonbeampositionmonitorsy