BEPCII事件定时系统

北京正负电子对撞机重大改造工程(BEPCⅡ)的定时系统主要包括用于产生各种触发信号和时钟信号的事件定时部分,以及储存环主频和注入器主频的锁相部分,其中前者的研制基于事件系统模块.本文介绍BEPCⅡ事件定时系统的结构和基本功能、任意Bucket选择的设计和实现、以及定时系统的总体性能.     

BEPCII基于数字采样的鉴相器设计

在北京正负电子对撞机重大改造项目(BEPCII)中,定时系统承担的任务是对储存环以及直线的各部分设备提供同步信号,从而协调整个对撞机系统的正常运行。描述了BEPCII定时系统鉴相器的设计原理和误差分析。该鉴相器用于对BEPCII不同途径传输的两路499.8MHz信号的相位进行鉴别。采用纯数字电路,不受温度以及湿度影响。且鉴相精度在1o以内。     

BEPCⅡ直线定时系统光信号收发器的研制

定时系统为BEPCⅡ直线电子枪、调制器和正电子源等设备提供精确的同步触发信号.因光纤介质的传输损耗低,使用光纤收发器传输同步触发脉冲信号,不但可以实现信号的远距离传输,同时保障了信号的电气隔离,增强了系统抗噪声能力.目前,自主研发的OTB插件已经投入了BEPCⅡ的直线定时系统的运行,结果表明系统性能达到并优于定时系统的设计指标.     

北京正负电子对撞机控制系统

为了提高对撞亮度,继续保持北京正负电子对撞机(BeijingElectronPositronCollider,BEPC)在世界同类装置中的领先地位,北京正负电子对撞机重大改造工程BEPCⅡ于2001年夏启动,于2009年7月通过国家验收。对BEPCⅡ控制系统进行了重建,该系统采用分布式体系结构,使用系统集成工具EPICS（ExperimentalPhysicsandIndustrialControlSystem）进行开发。BEPCⅡ控制系统于2006年11月建成并投入使用,目前系统运行正常,达到了设计指标。本文将介绍新的BEPCⅡ控制系统。     

BEPCⅡ快亮度监测系统的信号处理

针对北京正负电子对撞机(BEPCⅡ)逐束团（bunch-by-bunch）亮度监测系统需求,设计了高速亮度信号的采集、存储和显示系统。实现了4ns束团间隔亮度信号的放大甄别、远距离传输、反符合判别,以及对应束团亮度信号的累加,利用乒乓存储技术解决了高数据产生率和CAMAC低数据读出率间的矛盾。测试结果表明,该设计能够满足BEPCⅡ4ns间隔的逐束团亮度监测系统的要求。     

BEPCⅡ亮度监测系统前端电子学

针对北京正负电子对撞机第二期(BEPCⅡ)基于每个束团亮度监测的快速亮度监测系统对探测器前端电子学的性能要求,设计和实现了包括大动态输入范围的高速前放、程控高速信号甄别、双探头信号反符合,以及信号整形和传输在内的前端电子学系统.测试结果显示前端电子学能够满足4 ns间隔的bunch-by-bunch的快速亮度监测系统的应用要求.     

BEPCⅡ控制系统动态数据获取与历史数据查询系统的设计与实现

BEPCⅡ是北京正负电子对撞机重大改造工程,国家基础型大科学工程之一.以已经投入运行的BEPCⅡ控制系统动态数据查询系统为依据,较全面地介绍了动态数据获取和历史数据查询系统的体系结构、数据库设计、开发模式与技术、系统环境和系统功能,并图示了部分系统的运行结果.     

BEPCⅡ辐射监测系统

主要介绍BEPCⅡ(北京正负电子对撞机重大改造工程)辐射监测系统的构建.γ监测器由高压充氩电离室构成,电离室产生的微弱电流信号经I-F电路转换为频率信号;中子监测器主要是由BFs计数管和外围的聚乙烯圆柱体构成,单片机系统内嵌于监测器中,用来处理监测器前端产生的脉冲信号,并提供监测器的人机交互界面和通讯接口;中心计算机用于采集和管理整个系统的数据信息;通过Web服务器,用户可以远程获取监测器的数据.     

高精度稳流电源的网络化检测系统

利用24位高精度宽动态范围Δ-Σ模数转换器ADS1210和CAN总线技术，研制了高精度稳流电源网络化检测系统。应用该系统测试了北京正负电子对撞机重大改造工程（BEPCⅡ）的电源工程样机，并与数字电压表的测试结果进行了比较。试验结果表明，该系统能够满足测试BEPCⅡ高精度稳流电源的需求。     

BEPCⅡ周边土壤及关键部件的感生放射性测量

用高纯锗γ谱仪测量北京正负电子对撞机周边土壤及关键部件的感生放射性。通过测量,得到BEPCⅡ环境土壤样品的γ放射性核素含量,对比BEPCⅡ运行前的测量结果表明:BEPCⅡ的运行未增加周边土壤的放射性核素成分和含量。对加速器隧道内的几处关键部件进行γ放射性核素测量,发现隧道内部件均受到不同程度的活化。     

条形电极束流能散探测器

介绍了北京正负电子对撞机改造工程(BEPCⅡ)新安装的条形电极束流能散度探测器(BESM);对BESM无损束流能散度测量进行了理论分析以及对BESM进行了位置标定和灵敏度计算,并给出了该BESM位置灵敏度计算的误差分析.     

BESⅢ实验原始数据访问

北京谱仪Ⅲ(BESⅢ)是北京正负电子对撞机Ⅱ(BEPCⅡ)上的一台大型通用磁谱仪,用于τ-粲物理实验研究.主要研究了BESⅢ原始数据的离线处理;利用原始数据转换服务实现了BESⅢ原始数据的访问;同时,对原始数据转换服务进行了优化和扩展以满足高性能输入/输出和Monte Carlo模拟的需求.还完成了原始数据转换服务在BESⅢ在线系统中的重用,以及过滤原始数据的功能.     

北京正负电子对撞机输运线磁铁电源样机控制系统

在北京正负电子对撞机重大改造工程（BEPCⅡ）中，为能有效地利用现有的CAMAC设备，研究提出采用VME模块作为CAMAC串行驱动器（SerialDriver），与CAMAC机箱连成串行通道系统，通过CAMAC机箱控制器对CAMACI/O功能插件进行控制操作，实现对输运线磁铁电源的远程控制。文章描述与实现这一方案相关的CAMACI/O驱动程序和应用软件的开发与调试。该样机系统的研制成功解决了BEPCⅡ控制系统研发中的关键技术。     

BESⅢ实验离线数据管理系统的设计和实现

北京正负电子对撞机Ⅱ(BEPCⅡ)上的北京谱仪Ⅲ(BESⅢ)是用τ-粲物理研究的一台大型通用磁谱仪,它将产生PB量级的实验数据.主要研究BESⅢ实验数据在离线数据处理和物理分析过程中的管理.首先分析了BESⅢ离线数据管理系统的需求,然后详细介绍基于J2EE和Web技术的数据管理系统的整体软件架构和各个系统模块的功能实现.最后,给出了BESⅢ数据管理系统的硬件构成、软件部署以及测试结果.     

BEPCⅡ预安装准直测量方案设计

北京正负电子对撞机重大改造工程(简称BEPCⅡ)是国家重大科学工程项目。BEPCⅡ的预安装准直测量采用SMX公司的激光跟踪仪，将BEPCⅡ储存环半个支架单元的B铁、S铁、Q铁和真空盒等设备安装到支架上，并对每个设备进行测量调整。经过坐标变换，转化为B铁磁铁坐标系，更直观地表现了各个部件之间的相互关系。经过误差分析，确立了测量的精度和准确度。     

EPICS在正负电子对撞机低温控制系统中的应用

以北京正负电子对撞机重大改造工程(BEPCⅡI)中低温控制系统为例,介绍了在实验物理和工业控制系统(EPICS)构架下, 对不同体系结构的设备级控制进行整合的方法及应用软件的开发,使EPICS应用的优势在加速器的控制系统中得到充分的体现.     

CAN总线在北京正负电子对撞机直线加速器控制系统中的应用

以CAN总线在北京正负电子对撞机(BEPC)直线加速器控制系统中的应用为例,介绍了CAN总线的特点,系统结构以及基于VME总线的CAN接口卡在实验物理和工业控制系统(EPICS)中的软件设计。CAN总线已成功地在北京正负电子对撞机直线加速器控制系统的磁铁电源控制EPICS样机系统中得到应用,取得了满意的结果。     

工业级全站仪在BEPCⅡ中的应用研究

北京正负电子对撞机(BEPCⅡ)重大改造工程中,结合TDA5005工业级全站仪特点,根据BEPCⅡ中工程技术要求,做了一系列储存环内控制点及仪器设备基准点的测量。分析工业全站仪ATR三维坐标测量的精度及可靠性,探讨其在加速器准直测量中运用的可行性,给出了有益的结论,为同类加速器准直测量应用及拓展工业全站仪应用领域提供了技术依据。     

BEPCⅡ储存环真空控制系统

北京正负电子对撞机重大改造工程(BEPCⅡ)的储存环真空控制系统是基于分布式实时控制软件EPICS架构设计的。真空控制系统负责储存环真空数据的采集、监测和真空阀门的联锁控制,确保真空设备维持超高真空状态。该系统自2006年11月初投入运行至今,一直工作稳定。     

北京正负电子对撞机低温超导设备控制系统研制

北京正负电子对撞机重大改造工程（BEPCⅡ）低温超导控制系统采用EPICS-PLC系统架构控制前端低温超导设备,克服了传统PLC对大型工业设备控制在线修改控制流程困难的局限性,可随时根据用户的需求修改控制流程,改进控制逻辑,提高了控制系统的开发和运行效率。文章介绍该系统的结构、功能、联锁逻辑和流程控制等。