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1、上海光源2017 2018运行开放总结 张文志2020年5月24日广东惠州 主要内容 SSRF运行开放情况概述SSRF加速器运行情况机器研究及性能提高硬件故障分布及故障分析SSRF运行管理制度小结 直线加速器 2Hz 158MeV 单束团多束团可切换增强器 158 3500MeV注入 TOP UP储存环 3 5GeV 3 9nm rad 0 6 束流流强的逐步提升 200mA 250mA 260mA束流填充模式 上海光源已运行光束线站 用户线站 公用 2015年9月正式投入运行开放 用户线站 公共线站 2018年3月纳入SSRF一体化运行开放 SSRF首批线站 五线六站性能优化 2018年接手
2、运行后 2009年5月开放以来 至2018年7月接待用户39 257人次 计22 146人 包括高校 研究所 医院和公司共计494家单位 2429个研究组 57家企业单位用户 主要涉及制药 化工和材料等 累计提供实验机时280 771小时 执行课题10180个 研究领域涉及生命科学 凝聚态物理 化学 材料 能源环境等学科 发表研究成果超过4000篇 其中CNS论文88篇 SCI 1区论文近1200篇 SSRF开放运行概况 圆满完成年度开放任务 运行年度开放运行执行情况 2017 11 2018 7 用户课题申请 用户机时分配 SSRF开放概况 申请 国际用户新申请 2017年12月1日至201
3、8年1月15日 美国 MassachusettsInstituteofTechnology SLACNationalAcceleratorLaboratory巴西 CNPEM LNNano澳大利亚 TheUniversityofQueensland英国 UniversityofLeeds印度尼西亚 HPSTAR 将于今年下半年运行时安排相应机时 围绕基础研究前沿 高校 研究所 围绕国家重大需求 研究机构 高校 围绕国民经济发展 产业应用 研究机构 高校 围绕国民健康相关 研究机构 医院 大学 用户成果显著 亮点成果CNS领域 24篇 结构生物学凝聚态物理能源催化先进材料软物质生物医学2017
4、9 72018 7 1 2017年用户重大成果产出 发现三重简并费米子 入选2017年度中国科学十大进展 中国十大科技进展新闻 Nature 发展了一种在低温下获得了极高产氢效率的新型催化剂 入选2017年度中国科学十大进展 Nature 揭示重要植物激素 油菜素内酯作用机理系列研究 入选2017年度国家自然科学奖二等奖 加速器运行统计 2017 2018运行年度计划安排 2017年8 12月 2018年1 7月 计划开机情况 17年暑期80天 17年寒期31天以及7月份暑期12天 共计123天停机 加速器运行完成情况 SSRF运行性能统计 小时 用户供光完成情况 故障次数偏高导致MTBF较低
5、 光源开放以来运行性能比较 运行年度 光源开放以来运行性能趋势图 自然年度 国际同类装置比较 Availability MTBF 开机率与国际同类装置相当 MTBF相对较差 每周用户供光5周无故障供光 故障次数偏多 低温PLC故障 运行机时情况 2017年8月 2018年7月 五线六站运行机时情况 2018年1月 2018年7月 五线六站2018年用户机时3600h 在2017 2018年度故障率达自运行以来的又一次新低 机器研究及性能提高 加速器改造之双腰调试13单元CPMU调试03单元CPMU调试束流状态恢复 运行程序调试 束流模型校正 BBA等高频束流负载及Pickup打火实验研究横向反
6、馈系统 X raypinhole BCM标定及优化等束线光闸统一关闭 计划机器研究时间 714小时实际安排机器研究时间 594小时 双腰调试及暑期开机小结 暑期新装改造C11 C16单元直线节 双腰C13单元 CPMU中控室升级改造 Matlab2007升级为2016 H13CPMU 镨铁硼2 6m 测试 磁隙变化 30mm 4 5mm闭轨畸变 20 30um H V 工作点变化 0 002 Y 凸轨运行 2 2mm Y 4 5mm 凸轨运行 3 1mm 3 7mm Y 30mm 利用9th谐波计算得到相位误差为6 67 5mA小束流 各次谐波对应相位误差 根据以往测试wiggler的辐射通量
7、经验 实测值比理论值偏低15 因此CPMU实测值乘上1 15系数 各次谐波对应相位误差 光斑尺寸2 27 1 24mm2 34m 低能部分测不准原因 电离室在信号太强的时候 尤其低能部分 会出现非线性 利用9th谐波计算得到相位误差为7 66 200mA大束流 各次谐波对应相位误差 实测值乘上1 15系数 各次谐波对应相位误差 光斑尺寸1 67 0 68mm2 34m 运行研究及性能升级项目 SSRF储存环高频系统的麦克风效应研究上海光源Elog项目升级改造束流故障在线监测及锁存系统开发同步光棚屋计量监测与束流参数相关性研究 硬件故障统计 U B A 硬件故障统计 故障时间77 09小时故障次
8、数68次 用户供光期间故障时间分布 用户供光期间掉束次数分布 用户供光期间其他类故障分布 用户供光期间故障情况 高频 故障时间恢复高水平 对开机率的提高贡献很大 电源基本正常 但部分磁铁故障重复发生 希望持续改善 电源慢漂导致工作点慢漂 对供光稍有影响 公用设施外电网波动次数减小 水对运行的影响有所增加 束测掉束次数和时间都有所增加 故障恢复时间较长 需要提高低温时间主要集中在为高频腔补液恢复上线站新建线站数量的增多 也带来了更多的管理上的困难 遇到的主要问题分析 电网波动情况新建线站调试对加速器运行的影响CPMU测试存在的问题低温故障设备老化问题 经验 1 出现电网波动后 影响范围大 且无法
9、准确判断2 各系统切密合作 协同作战3 较往年减少 但影响依然存在 电网波动的影响 12月28日14 52电网波动62 09 0 095秒 丢束2 3小时 直线 电源 高频等硬件OFF 部分BPM变白变灰 BCM延时调整等 电源cycle BPM修复 束测服务器重启 BPM4 5修复 轨道校正等 1月12日11 09电网波动72 00 0 039秒 丢束1 8小时直线M1和M2 部分电源OFF SR RF发射机跳至Standby BS RF调至ZERO BPM死机等 电源cycle 束测BPM修复 高频修复 轨道校正等 4月11日15 23电网波动89 88 0 09秒 机器研究期间SR B1
10、OFF等 06月14日14 12电网波动82 51 0 107秒 丢束1 5小时电源和高频OFF BPM死机等 电源cycle 束测BPM修复 高频修复 轨道校正等共计4次 3次发生在用户供光期间 影响用户时间5 6小时 新建线站前端故障 主要时间节点 10月31日01 50 11 00 9 17小时C07前端设备保护系统机柜因供电接线短接片松动断电12月12日07 20 07 500 5小时C02前端水流量报警1月17日14 53 15 20 0 45小时C05前端V1线缆松动3月21日16 16 16 46 0 5小时C05前端联锁3月28日11 04 11 25 0 35小时C05前端工
11、作人员误操作导致联锁3月29日13 15 14 000 75小时C09测试线工作人员误按急停按钮 新建线站在接入联锁系统前需要严格评审新建线站前端值班人员安排 请二期总体统一安排有的故障到目前也没有查出原因 15U前端不明气载问题需要下一步查找气载来源 6月4日02 26 03 41 1 25小时C08前端联锁6月27日09 57 10 33 0 6小时15U前端不明气载导致真空联锁7月8日13 33 15 091 6小时15U前端不明气载导致真空联锁 一期线站前端故障 CPMU低温系统故障 12月8日C13单元真空报警BAG 1真空度1 1E 7Torr 查看C13CPMU磁极问题均 260
12、K 查液氮控制系统发现PV1处于Closed状态 通知相关人员 并降流强运行 查历史记录显示CPMU磁极温度从6日23 00左右开始上升 进而真空度变差 造成前面几天频繁刮束进而丢束1月15日C13单元真空报警 通知胡晓 后查看历史记录显示14日22点真空开始变差 并引起两次刮束并有一次刮束导致丢束 后经重启工控机后真空慢慢恢复 两次故障表面是因真空有预警 在真空预警之前 磁极温度已增高很多 不能用真空来保护设备和人身安全 项目涉及多个专业组 协调处理问题是关键 低温系统故障 5月21日12 16 20 02 7 77小时低温透平冷却水的温度传感器PLC模块损坏 14点制冷剂恢复工作 17点3
13、0份超导腔也为恢复 后因调节杜瓦输液阀过于频繁 透平因压力波动再次联锁停机 至20点左右完全恢复正常 6月19日09 06 18 519 75小时制冷机真空规损坏 读数错误联锁透平 14点制冷机恢复工作 17点超导腔补液完成 19 00恢复正常工作 7月11日00 15 11 1010 92小时压缩机控制机柜UPS电源故障导致压缩机停机 5点制冷机恢复工作 6点开始补液 因连续两天给高频腔补液导致液氦液量不能满足三腔 暂时只能两腔运行 11 10分注入束流到160mA 通知束线用光 低温系统特殊 恢复时间主要集中在为高频腔补液上 设备老化问题 公用设施系统压缩空气管道老化辐射防护束流闸气动管道
14、老化各种电缆的打火 脉冲组高压电缆UPS电源故障PLC控制模块故障 老化的问题 防患于未然 1 组织管理机构情况 为保证上海光源高效率 高质量运行 中科院上海应物所确立了以下管理级次 运行管理单元职责 明确了各级次的管理职责 上海光源瞄准世界同类装置 制定明确的运行目标 坚持严格的目标管理 建立了一整套运行机制和规章制度 100余项 运行机时管理方面用户课题与机时管理方面上海光源运行安全管理方面项目质控及招投标财务管理制度规章制度方面 2 项目制度建设及执行情况 用户课题与机时管理方面用户课题相关 适应用户发展需求 课题类型多元化 普通课题 重点课题 紧急课题 合作课题及产业机时 促进成果产出
15、根据不同课题类型 制定了相应的 申请 评审 执行 流程 课题类型多元 满足用户发展需求 用户管理相关 完善了用户实验自助系统 推出了 上海光源用户之声 微信公众号 关注用户超千人 为进一步提升国际影响力 2017年正式对国际用户开放 2017年开展了上海光源满意度调查 主要针对技术支撑 辅助支撑 服务管理三大类进行意见征询 总体好评率超过97 进一步提升用户体验 提高用户管理效率 多方位服务用户 上海光源运行安全管理方面建立了健全的安全管理组织机构以及规章制度 逐步完善了职业卫生 实验室危险品管理 消防安全管理 安防等制度 建立了以技术安全部为中心 大装置管理部 综合管理处等各部门协同合作的安
16、全管理机构 各系统配备专职运行维护人员 负责各系统的运行档案及所有用户相关信息的立卷归档 做到了运行档案的完整 准确 系统 在用户安全培训方面 设立四级安全体系 贯穿用户实验流程全过程 项目质控及招投标招投标 修订了上海光源内部招标管理办法 上海光源招标工作程序 2016修订稿 并在 上海光源招标工作程序 2016修订稿 的基础上增加了相应的内部询价管理规定 50 100万 以保证内部采购流程的公平公正 科学择优 井然有序 项目质控 参考ISO9001 2015标准 根据 国家重大科技基础设施管理办法 等管理办法的要求逐步建立并完善了直属经理层面的三级质保管理体系 质保工作贯穿于采购 招标 合同 加工 验收 安装 调试 运行等各阶段 财务管理制度制定了 中国科学院上海应用物理研究所经济活动内部控制规范 试行 中国科学院上海应用物理研究所差旅费开支管理办法 中国科学院上海应用物理研究所资产管理办法 等所级管理办法 针对项目专门制订了 上海光源运行经费管理办法 暂行稿 上海光源经费管理办法 2016修订稿 的管理办法 确保经费支出制度健全及有效 项目每年编制预算 经本单位相关部门审核后 报
