全面实现自动化以提高实验效率是各国同步辐射线站发展的重要工作。北京同步辐射(BSRF)1W2A小角散射实验站2007年建成并投入使用,2010年开始实现兼用模式运行。作为第一代光源,BSRF稳定性一直是影响光束性能的主要瓶颈,光束线经常需要根据轨道变化进行调试,尤其是在兼用光期间,调试工作更加频繁。光束线的调试和优化对专业知识和经验要求较高,一般工作人员难以快速有效地完成。目前,小角散射实验站每次调光都会占去几个甚至十几个小时,如果全线优化甚至需要一天多的时间;此外由于小角散射实验的特点,用户实验条件经常变化,每次探测距离或光束大小的调整,都意味着束线要进行相应调试。目前,国内外实验站基本都通过手动或半自动方式进行调试,全程自动化更未见报道。本课题针对BSRF小角散射实验站的特点,建立一套全程自动化的调光优化系统,可高效、快捷、方便地实现整条光束线或任意环节的优化,提高小角线站的运行效率。
Synchrotron Radiation;Automation;SAXS;Dimming;LabVIEW
通过本项目资助建立了BSRF-1W2A小角散射光束线自动调光系统,可高效、快捷、方便地实现整条光束线任意环节的优化,提高了小角线站的运行效率。项目完成了光斑图像识别、光学元件快速定位、多狭缝快速限光和调光方案的最优化设计;并针对调光过程中用到的关键设备(弯晶单色器和XBPM)进行了局部升级改造,完成了1W2A光斑垂直位置稳定系统的开发,制备了XBPM金刚石刀片并完成其控制标定软件的开发。本项目申请1项软件著作权登记,申请1项发明专利。本项目共开发软件5套光斑图像识别软件、光学元件姿态控制程序、自动卡光狭缝控制软件、XBPM控制与标定程序、1W2A光斑垂直稳定系统。其中,图像识别软件将进一步应用于研发BSRF-4B9B实验站二维探测器;光学元件姿态控制程序已经推广至BSRF-1W2B光束线;自动卡光狭缝控制软件已经应用于BSRF-1W2B光束线XAFS实验。在本项目支持下,培养研究生1名。本项目研究为今后进一步提升光束线自动化水平打下了良好的基础。