基于LabVIEW的软X射线磁性圆二色实验站数据采集和控制程序

在LabVIEW5．1平台上开发了软X射线磁性圆二色(SXMCD)实验站的数据采集和控制程序。友好、清晰的人机界面使得用户可以很快使用该程序。用户的界面分为3个部分：仪器参数设置、初始值输入和实验数据曲线的实时显示。最后实验数据可以存为标准的ASCII字符文件,从而可为其它专业处理软件所调用。     

NSRL软X射线磁性圆二色光束线

本文对合肥同步辐射（NSRL）二期工程软X射线磁性圆二色光束线进行了介绍。束线主要包括斩波器系统、前置镜系统、单色器系统、后置镜系统、真空系统、软件及电子学系统。光束线的预期指标为：光通量10^8s^-1,实验站的波长范围为100-1000eV,圆偏振度0．6-0．8（随波长变化而变化）,在1000ev处的能量分辨率为1000,在实验站的焦点处光斑大小为水平方向3mm,垂直方向1mm。     

软X射线磁性圆二色光束线的调试和实验

合肥国家同步辐射实验室二期工程建立了基于软X射线吸收的光束线和实验站。光束线采用了平面变线距光栅单色器,可以提供100—1000eV的单色光,在1000eV处当分辨本领为1000时,光子通量可以超过108s-1。光束线的焦点尺寸是3mm×1mm。在该设备上已经获得软X射线磁性圆二色吸收谱和C、N、O的K吸收边的近边吸收谱。     

X射线磁性圆二色吸收谱

介绍了X射线磁性圆二色（XMCD）的基本概念和理论,综述了XMCD在磁学研究中的应用。XMCD吸收谱可以研究磁性薄膜与超薄膜、“三明治”结构的磁性薄膜中特定元素、特定位置的磁性质。在这些结构中理论和磁学实验均已获得与体材料非常不同的磁学性质,而MCD可以深入了解这些现象的本质。介绍了合肥国家同步辐射实验室二期工程的磁性圆二色实验线站的总体设计及目前的发展。     

软X射线晶体标定系统研制

研制了一套完整的软X射线晶体积分反射系数标定系统,包括针对CC224M软X射线源所设计的专用的晶体标定室、晶体与探测器的转动控制机构、复合真空及供气系统、作为标定探测器的流气式正比计数器等。在这一系统上开展了实验研究,获得了TAP晶体对Cu-Lα(13.33)、Al-Kα(8.32)两种入射波长的积分反射系数,验证了系统的有效性。     

NSRL真空紫外圆二色光谱实验站设计及性能测试

本文介绍了中国科学技术大学国家同步辐射实验室(NSRL)真空紫外圆二色光谱测量装置的设计及安装调试结果,包括光学设计、样品池、数据采集系统、以及标准样品测量的结果。该实验站连接在弯铁光源和正入射单色器光束线的末端,在0.5nm光谱分辨下样品点的光子通量大于1012s-1。采用线性起偏器获得线偏振同步辐射,经过光弹调制器(PEM)获得重复频率约50kHz、左右旋交替的圆偏振光。通过高压伺服使得光电倍增管平均输出电流不变;使用锁相放大器采集与PEM同频的交流信号,得到圆二色光谱信号。常规实验条件(氮气氛保护、水作为溶剂、标准样品池)下,可测试的光谱范围是178—300nm。通过采用特殊溶剂、超短光程氟化物样品池等手段,可以将测试的短波限推至140nm。     

基于EPICS的X射线小角散射实验站控制和数据采集系统

上海光源（Shanghai Synchrotron Radiation Facility, SSRF）X射线小角散射（small angle X-ray scattering, SAXS）光束线站的常规样品台、掠入射样品台、变温热台的控制程序及数据采集程序均是在LabVIEW环境下开发的,而基于步进电机的狭缝控制系统等则是在分布式控制的EPICS (Experimental Physics and Industrial Control System)环境下开发的。由于开发和运行环境不同,这些设备在联动控制时不可避免地存在网络延时的缺陷。本工作在EPICS环境下对运动控制、探测器数据采集和光强检测等控制进行集成,形成了统一的用户操作界面,操作简单,能极大提高实验效率,并在SAXS实验站得到了稳定应用。     

软X射线监测系统的建立与国际标准的比对

软X射线监测系统的建立，结构特点和性能，有效地解决了气体的吸收和窗膜的透过率等因素的影响。申请获得了美国布鲁克海国家实验室（BNL）的用光时间，对监测系统的性能进行研究，并给出了该系统的精度及与国际标准的比对结果。     

生物X射线小角散射实验站控制和数据采集系统

生物X射线小角散射光束线站(Biological Small Angle X-Ray Scattering,BioSAXS)是国家蛋白质科学研究上海设施五线六站之一,运动控制和数据采集系统是BioSAXS实验站建设的重要组成部分。介绍了BioSAXS实验站运动控制和数据采集系统,设计实现了基于EPICS(Experimental Physics and Industrial Control System)的运动控制系统,开发了EPICS下的Pilatus探测器的数据采集软件。通过对运动控制、探测器数据采集和光强检测等控制操作界面进行集成,形成了统一的用户界面,并在BioSAXS实验站的调试和运行中得到成功应用。该控制软件界面友好,操作简单,其功能和性能通过了实验验证,满足了BioSAXS线站对运动控制和数据采集系统的需求。     

软X射线激发稳态瞬态发光探测系统研制

在上海同步辐射光源软X射线显微谱学光束线站BL08U1A搭建了软X射线激发稳态瞬态发光探测系统,可探测紫外到近红外波段的光子(200～900 nm),实现了常规软X射线激发发光光谱(X-ray Excited Optical Luminescence,XEOL)和时间分辨XEOL(Time-resolved XEOL,TRXEOL)光谱探测。通过将光谱仪数据采集程序与该实验站原有的数据采集软件集成,实现了不同X射线能量激发下XEOL和全电子产额谱(Total Electron Yield,TEY)的同时检测。基于该探测平台,获得了CsPbI3亚微米线样品在Cs元素M4,5边的二维XANES-XEOL谱图,并研究了光子晶体对闪烁体光输出的影响。基于TRXEOL探测平台,成功获得了ZnO样品在不同时间窗下的XEOL谱和发光衰减曲线。实验结果表明:BL08U1A实验站具备XEOL和TRXEOL探测能力,为研究材料的发光机制和发光动力学过程提供了很好的技术手段。     

基于LabVIEW的PREKY回路测控系统的设计与实现

针对FDS团队建造的PREKY液态高温铅铋回路测控系统的需求,在Lab VIEW2009开发环境下,利用PXI系列数据采集卡实现了对回路温度、压力和液位信号的实时测量,并由上位机完成对实验数据的在线分析和保存。同时,利用虚拟仪器技术研制了一套具备远程监控、故障诊断和报警功能的液态铅铋回路测控系统,并对回路电磁泵出口压力测量结果进行了误差分析。     

ITER软X射线诊断系统电源设计

信号采集放大器是软X相机诊断系统的重要组成部分,以板卡的形式安装在PXI机箱内部以提高集成度。由于PXI机箱提供给放大器的电源质量差、噪声比较大,影响信号的采集。为了改善电源质量降低噪声,本文在PXI机箱电源的基础上对其进行优化,主要分析了电源阻抗及退耦设计;并有针对性的设计了电源EMI滤波器;对PCB电源层和地层进行谐振分析。实验测试结果表明,优化后降低了电源的噪声,提高了信号采集的质量。     

上海软X射线自由电子激光装置联锁保护系统

为快速准确地对加速器关键设备提供有效保护,避免关键部件损坏,上海软X射线自由电子激光装置需搭建一套可靠的联锁保护系统。该联锁系统使用分布式架构,并采用可编程逻辑控制器（PLC）和实验物理与工业控制系统（EPICS）进行设计。为满足加速器不同的调试和运行需求,使用Master主站+本地子站的设计策略,最终设计并实现了运行模式管理和切换的功能。系统的所有功能已在设备运行中得到了检验,有效保证了加速器的安全运行。     

基于LabVIEW伽玛能谱的视频与远程分析设计

针对放射性测量分析中对操作人员的辐射保护问题,以及便予专家远程实时分析,提出了现场视频与Internet访问控制相结合的解决方案;分别运用DirectShow技术及LabVIEW的IDT(Internet Develop Toolkit)模块,在Windows系统下通过IIS(Internet Information Sever)将视频和能谱分析页面融合并发布;实现了伽玛能谱的实时分析和Internet的远程访问与操作.该系统具有界面友好,简便易行的特点,对于相关的放射性测量具有一定的借鉴意义.     

EAST全超导托卡马克上硅漂移探测器软X射线能谱诊断

采用性能优越的15道硅漂移探测器（SDD）阵列,在EAST全超导托卡马克上建立了1套较为完善的软X射线能谱诊断系统,用以测量等离子体在软X射线辐射能段(1～20keV)的能谱。该诊断系统的观测范围基本覆盖了整个等离子体空间,因此,可满足EAST不同放电位形下电子温度测量的要求。利用该诊断系统,可获得时间分辨达50ms、空间分辨约为7cm的电子温度剖面。通过对比发现,由该诊断系统所得到的电子温度与其它电子温度诊断系统所测量的电子温度基本一致。此外,该诊断系统还可监测在软X射线能量范围内出现的一些金属杂质的特征线辐射。     

基于VxWorks的密度反馈控制系统的基本性能分析

从任务执行时间和实时性两个方面分析了基于windows与VxWorks双操作系统的HT-7超导托卡马克装置上等离子体密度反馈控制系统(DFCS)的特点,并和基于Windows与Linux下的系统进行了比较。结果表明：基于Windows与VxWorks双操作系统的DFCS具有更好的实时性、更为精确的控制效果以及更加稳定的控制过程。     

一种X射线冷轧测厚仪的控制系统

介绍了一种X射线冷轧测厚仪控制系统的硬件设计和软件设计。控制系统经过实际的使用检验,各项性能指标均达到了设计要求,工作稳定、可靠。