ビームポジションモニター(BPM)

X-RAY

Libera Photonは、X線ビーム位置プロセッサとして機能し、ダイヤモンド検出器、ブレード型XBPM、および電離箱との連携を前提に設計されています。 外部バイアスソースをサポートし、4つの入力チャンネルそれぞれに印加できます。 ビーム位置情報は、様々な設定可能なデータレートと帯域幅でアクセス可能です。さらに、Libera Photonはリアルタイムデータストリーミング用の専用RJ-45インターフェースを備えています。
Libera Photonの フロントパネルおよび背面パネル
Libera Photonの フロントパネルおよび背面パネル

Libera Photon

Libera Photonは、様々な検出器(ダイヤモンド検出器、ブレード型XBPM、イオン化チャンバーなど)に対応したX線ビーム位置処理プロセッサです。外部バイアスソースをサポートし、4つの入力チャンネルそれぞれにバイアス電圧を印加します。ビーム位置データは、複数の設定可​​能なデータレートと帯域幅で取得可能です。専用のRJ-45インターフェースを使用して、リアルタイムストリーミングデータを取得できます。オプションのハードウェアアップグレードにより、アナログ出力とデジタル出力を用いて、ビームライン内でローカルフィードバックを実行できます。

利 点

  • 価格と性能のバランス
  • コンパクトで堅牢な設計
  • Power over Ethernet(PoE)対応
  • ソースコード提供
  • メンテナンス不要
  • 多様なインターフェース(EPICS、TANGO、HTTP、MATLABなど)に対応

信号処理

入力側には、4 つの電流-電圧変換器があり、数 pA から 2 mA までの電流を測定できる 6 つのレンジを備えています 。A/D 変換は 2.5 MHz 18 ビット ADC で行われます。デジタル信号処理は、信号調整と位置計算で構成されます。信号調整には、チャネル スケーリングとオフセット (暗電流) 除去、およびユーザーが設定可能なウィンドウでの平均化が含まれます。位置計算式はユーザーが設定可能で、入力チャネルのさまざまな組み合わせを使用できます。 Libera Photon の利点は、高速および低速データ ストリームに対して、ユーザーが設定可能な IIR フィルタリングとデシメーションです。2 つの IIR フィルタ ブロックにより、ユーザーはフィルタを (たとえば Matlab で) 開発し、係数を Libera Photon に直接アップロードできます。処理されたデータは、4 つのデータ パスを介してユーザーに提供されます。

基準入力(回転クロック)は、データを加速器のタイミングシステムと同期させるために使用できます。

X-RAY Photon信号処理

パフォーマンス

高速変化信号と低速変化信号の両方に対応可能です。アナログ帯域幅は、測定範囲に応じて10kHz(nA電流)から90kHz(μA~mA電流)まで変化します。

位置データのRMS不確かさは、高速データストリームと低速データストリームの両方で評価されます(下表参照)。典型的な温度ドリフトは約10nm/℃です。

Libera Photon は以下の施設で使用されています。
  • KEK PF – The High Energy Accelerator Research Organization-KEK, Japan
  • HiSOR – Hiroshima Synchrotron Radiation Center, Japan
  • Diamond Light Source – Diamond Light Source, United Kingdom
  • APS – Argonne National Laboratory (ANL), USA
  • CHESS – Cornell University, USA
  • SER-CAT – The university of Georgia (UGA), USA
  • LS-CAT – Northwestern University, USA
  • CLS – Canadian Light Source Inc. (CLS), Canada
  • ALBA – Consortium for the Exploitation of the Synchrotron Light Laboratory (CELLS), Spain
  • ANKA – Karlsruhe Institute of Technology – Forschungszentrum Karlsruhe (KIT-FZK), Germany
  • BESSY II – Helmholtz-Zentrum Berlin, Germany
  • Synchrotron Soleil – Synchrotron SOLEIL, France
  • SLS – Paul Schrerrer Institute (PSI), Switzerland
  • SOLARIS – Jagiellonian University Krakow, Poland
  • MAX IV – Lund University, Sweden
  • PLS II, HLS/HLS II, NSLS II – Pohang Accelerator Laboratory (PAL), South Korea
  • TLS, TPS – National Synchrotron Radiation Research Center (NSRRC), Taiwan
  • SSRF – Shanghai Synchrotron Radiation Facility (SINAP), China
  • Australian Synchrotron – Australian Synchrotron, Australia
  • BEPC II, HEPS – Institute of High Energy (IHEP), China
  • CIAE – China Institute of Atomic Energy (CIAE), China
  • CSR – Institute of Modern Physics Chinese Academy of Sciences (IMP-CAS), China