【仪表网 产业报道】2025年11月28日，高能同步辐射光源(High Energy Photon Source, HEPS)束流快轨道反馈系统(Fast Orbit Feedback System, FOFB)全环轨道反馈实现闭环、并正式启动试运行。该系统从建设到建成，具有“建设周期短、技术难度大、设计复杂度高、运行效果好”等特点，投入运行后，HEPS束流轨道稳定性实现跨越式提升，实现20纳米级高精度，达到纳米级国际先进水平。这标志着我国在加速器FOFB领域已跻身国际先进行列，为HEPS开展前沿科学研究筑牢了核心支撑。
FOFB系统作为保障束流品质的核心关键系统之一，采用创新的“环-星-环”拓扑结构，全环部署有16个FOFB控制单元，与前端的576个自研数字束流位置测量电子学(数字BPM)、后端的384个快校正子电源和快校正子高效协同，共同构成束流快轨道反馈控制网络。FOFB系统由高能所独立研制、自主开发，其系统结构和单元硬件构成如图1所示。此外，高能物理研究所魏书军团队在FOFB系统中嵌入了分布式、实时数据获取子系统设计，实现了FOFB数据的在线实时监测和离线数据分析等功能，为FOFB系统调试和研究提供了高效的方法和手段，加快了FOFB带束调试进程。同时，还设计了FOFB工作状态的在线实时监测逻辑，它包括对全环数字BPM 工作状态，所有快校正子电源工作状态，以及FOFB系统中所有主控板、辅助功能板、电源接口板等板卡的工作状态、板卡温度等进行实时监测，该功能极大提高了FOFB系统工作的可靠性。
实时数据和分析结果显示，FOFB系统能够有效抑制束流轨道噪声、提升轨道稳定性。在FOFB系统关闭时，束流水平和垂直轨道波动值分别小于束流尺寸的10%和15%；系统开启后，水平和垂直轨道波动值分别降低至束流尺寸的4%和8%以内，均优于HEPS储存环轨道稳定性10%的设计指标。在光源点处束流位置稳定性方面，FOFB系统开启后，光源点处水平位置波动均方根值可由300-800纳米大幅下降、稳定控制在20纳米以内(图2左)。轨道噪声抑制效果的对比也进一步印证了FOFB系统对束流轨道扰动的有效抑制能力(图2右)。束流轨道稳定性实现质的飞跃，为HEPS本轮供光开展高精度实验研究提供了关键保障。
HEPS FOFB系统由高能所完全自主研发，在运行期间表现出出色的轨道噪声抑制能力及可靠性，它标志着高能所完全具备自主研发高速、高精度束流测量与控制系统的能力，同时也对国内外正在规划和建设中加速器的快轨道反馈系统提供重大借鉴意义。
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