【儀表網 產業報道】2025年11月28日，高能同步輻射光源(High Energy Photon Source, HEPS)束流快軌道反饋系統(Fast Orbit Feedback System, FOFB)全環軌道反饋實現閉環、并正式啟動試運行。該系統從建設到建成，具有“建設周期短、技術難度大、設計復雜度高、運行效果好”等特點，投入運行后，HEPS束流軌道穩定性實現跨越式提升，實現20納米級高精度，達到納米級國際先進水平。這標志著我國在加速器FOFB領域已躋身國際先進行列，為HEPS開展前沿科學研究筑牢了核心支撐。
FOFB系統作為保障束流品質的核心關鍵系統之一，采用創新的“環-星-環”拓撲結構，全環部署有16個FOFB控制單元，與前端的576個自研數字束流位置測量電子學(數字BPM)、后端的384個快校正子電源和快校正子高效協同，共同構成束流快軌道反饋控制網絡。FOFB系統由高能所獨立研制、自主開發，其系統結構和單元硬件構成如圖1所示。此外，高能物理研究所魏書軍團隊在FOFB系統中嵌入了分布式、實時數據獲取子系統設計，實現了FOFB數據的在線實時監測和離線數據分析等功能，為FOFB系統調試和研究提供了高效的方法和手段，加快了FOFB帶束調試進程。同時，還設計了FOFB工作狀態的在線實時監測邏輯，它包括對全環數字BPM 工作狀態，所有快校正子電源工作狀態，以及FOFB系統中所有主控板、輔助功能板、電源接口板等板卡的工作狀態、板卡溫度等進行實時監測，該功能極大提高了FOFB系統工作的可靠性。
實時數據和分析結果顯示，FOFB系統能夠有效抑制束流軌道噪聲、提升軌道穩定性。在FOFB系統關閉時，束流水平和垂直軌道波動值分別小于束流尺寸的10%和15%；系統開啟后，水平和垂直軌道波動值分別降低至束流尺寸的4%和8%以內，均優于HEPS儲存環軌道穩定性10%的設計指標。在光源點處束流位置穩定性方面，FOFB系統開啟后，光源點處水平位置波動均方根值可由300-800納米大幅下降、穩定控制在20納米以內(圖2左)。軌道噪聲抑制效果的對比也進一步印證了FOFB系統對束流軌道擾動的有效抑制能力(圖2右)。束流軌道穩定性實現質的飛躍，為HEPS本輪供光開展高精度實驗研究提供了關鍵保障。
HEPS FOFB系統由高能所完全自主研發，在運行期間表現出出色的軌道噪聲抑制能力及可靠性，它標志著高能所完全具備自主研發高速、高精度束流測量與控制系統的能力，同時也對國內外正在規劃和建設中加速器的快軌道反饋系統提供重大借鑒意義。
所有評論僅代表網友意見，與本站立場無關。