7月29日，隨著上海同步幅射裝置（BSRF）本年度首輪專用光運行開放結束，新一代先進光源實驗控制與數據采集軟件框架（Mamba）完成了在BSRF多條線站的布署和對用戶的開放。Mamba軟件框架在BSRF實驗站的成功布署與應用，標志著高能同步幅射光源（HEPS）光束線軟件系統工程建設工作重心已從軟件框架與原型研發開始向HEPS應用軟件開發轉變。
常年以來，同步幅射方式學的發展同時遭到硬件與軟件的阻礙，而隨著HEPS等新一代光源的建設和實驗站裝置的更新迭代，逐漸解決了硬件的阻礙，所舉辦的科學實驗模式向高（數據）通量、多模態、超快頻度、原位及動態加載的方式轉變，對軟件的功能需求也發生了革命性的變化，軟件發展的滯后已成為現階段制約方式學發展的關鍵誘因。在全球先進光源裝置升級換代的背景下，世界各國都在大力發展各自的軟件框架及生態化軟件應用體系。實驗控制與數據采集軟件是用戶了解與使用光源的重要窗口，在光源的全生命周期軟件體系中有著至關重要的地位。經過多年發展，在全球涌現出了（英國）、（法國）、GDA（日本）等主流軟件框架和應用體系。國外同步幅射光源設施此前沒有聯發科量多模態實驗控制與數據采集的軟件應用場景物理實驗數據處理軟件，因而缺少相關的布署。
為了解決HEPS的實驗需求，HEPS束測控制部光束線軟件系統于2020年初在國外率先啟動了新一代軟件框架Mamba的研發工作，致力為HEPS一期各線站開發以技巧學為中心的實驗過程控制與數據采集軟件，并著眼于塑造自主可控的具有國際先進水平的、完備的、生態化的軟件應用體系，以全面提高實驗控制的手動化與智能化水平，提高用戶體驗、促進光源科研產出。經過近三年的開發與測試，基于開發的Mamba軟件框架初具雛型，整體軟件框架設計于2022年5月在同步幅射領域專業刊物《of》獲得發表，已具備了進行應用軟件開發的基礎。
在BSRF裝置2022年首輪專用光機時中，基于Mamba軟件框架開發的多類型實驗控制與數據采集軟件在相應線站進行布署，并開放用戶使用，多位用戶對軟件的整體功能性、用戶體驗給與較高的評價并提出了許多建設性意見。其中，螢光掃描（XRF）成像實驗控制與數據采集軟件在4W1B線站即將布署應用，多個所外課題組基于該軟件完成了實驗數據的采集，用戶可在點采、步進掃描、飛掃等多種實驗模式中任意切換，而且通過集成在線數據處理軟件進行一鍵式數據采集及剖析；掃描顯微成像（STXM）實驗控制與數據采集軟件在3W1線站實現布署應用，用戶可基于該軟件進行多組底盤莖稈的批量掃描，極大地加速了實驗數據采集的效率與手動化水平；由HEPS硬X射線成像線站（B7）自主研發的小型面偵測器（6K*6K象素）也實現了在Mamba內的集成與應用；拉曼散射實驗剖析晶體手動調姿離線測試完成驗證后，基于Mamba研發的三晶體手動優化，在1W2B線站進一步得到在線實測驗證：成功實現光斑手動辨識、光斑與晶體匹配、自動變焦等功能，提升調光效率。同期，光束線軟件系統召集Mamba開發進展研討會，向HEPS光束線部各系統工作人員報告并討論了Mamba軟件框架的研發進展與下一步開發計劃。
本項工作由HEPS束測控制部光束線軟件系統張一與團隊成員負責舉辦。Mamba軟件框架研發基于HEPS束控部束線控制系統與估算與通信系統等的工作基礎之上，與其研發的設備控制軟件、數據剖析和管理軟件框架一起建立先進光源實驗全生命周期軟件框架與生態體系。本工作還得到了上海同步幅射裝置4W1B、3W1和1W2B等線站與HEPS多個光束線系統的支持。Mamba項目還獲得了高能所科技創新項目的支持。
7月29日，隨著上海同步幅射裝置（BSRF）本年度首輪專用光運行開放結束，新一代先進光源實驗控制與數據采集軟件框架（Mamba）完成了在BSRF多條線站的布署和對用戶的開放。Mamba軟件框架在BSRF實驗站的成功布署與應用，標志著高能同步幅射光源（HEPS）光束線軟件系統工程建設工作重心已從軟件框架與原型研發開始向HEPS應用軟件開發轉變。
常年以來，同步幅射方式學的發展同時遭到硬件與軟件的阻礙，而隨著HEPS等新一代光源的建設和實驗站裝置的更新迭代，逐漸解決了硬件的阻礙，所舉辦的科學實驗模式向高（數據）通量、多模態、超快頻度、原位及動態加載的方式轉變，對軟件的功能需求也發生了革命性的變化，軟件發展的滯后已成為現階段制約方式學發展的關鍵誘因。在全球先進光源裝置升級換代的背景下，世界各國都在大力發展各自的軟件框架及生態化軟件應用體系。實驗控制與數據采集軟件是用戶了解與使用光源的重要窗口，在光源的全生命周期軟件體系中有著至關重要的地位。經過多年發展，在全球涌現出了（英國）、（法國）、GDA（日本）等主流軟件框架和應用體系。國外同步幅射光源設施此前沒有聯發科量多模態實驗控制與數據采集的軟件應用場景，因而缺少相關的布署。
為了解決HEPS的實驗需求，HEPS束測控制部光束線軟件系統于2020年初在國外率先啟動了新一代軟件框架Mamba的研發工作，借以為HEPS一期各線站開發以技巧學為中心的實驗過程控制與數據采集軟件，并著眼于塑造自主可控的具有國際先進水平的、完備的、生態化的軟件應用體系物理實驗數據處理軟件，以全面提高實驗控制的手動化與智能化水平，提高用戶體驗、促進光源科研產出。經過近三年的開發與測試，基于開發的Mamba軟件框架初具雛型，整體軟件框架設計于2022年5月在同步幅射領域專業刊物《of》獲得發表，已具備了進行應用軟件開發的基礎。
在BSRF裝置2022年首輪專用光機時中，基于Mamba軟件框架開發的多類型實驗控制與數據采集軟件在相應線站進行布署，并開放用戶使用，多位用戶對軟件的整體功能性、用戶體驗給與較高的評價并提出了許多建設性意見。其中，螢光掃描（XRF）成像實驗控制與數據采集軟件在4W1B線站即將布署應用，多個所外課題組基于該軟件完成了實驗數據的采集，用戶可在點采、步進掃描、飛掃等多種實驗模式中任意切換，而且通過集成在線數據處理軟件進行一鍵式數據采集及剖析；掃描顯微成像（STXM）實驗控制與數據采集軟件在3W1線站實現布署應用，用戶可基于該軟件進行多組底盤莖稈的批量掃描，極大地加速了實驗數據采集的效率與手動化水平；由HEPS硬X射線成像線站（B7）自主研發的小型面偵測器（6K*6K象素）也實現了在Mamba內的集成與應用；拉曼散射實驗剖析晶體手動調姿離線測試完成驗證后，基于Mamba研發的三晶體手動優化，在1W2B線站進一步得到在線實測驗證：成功實現光斑手動辨識、光斑與晶體匹配、自動變焦等功能，提升調光效率。同期，光束線軟件系統召集Mamba開發進展研討會，向HEPS光束線部各系統工作人員報告并討論了Mamba軟件框架的研發進展與下一步開發計劃。
本項工作由HEPS束測控制部光束線軟件系統張一與團隊成員負責舉辦。Mamba軟件框架研發基于HEPS束控部束線控制系統與估算與通信系統等的工作基礎之上，與其研發的設備控制軟件、數據剖析和管理軟件框架一起建立先進光源實驗全生命周期軟件框架與生態體系。本工作還得到了上海同步幅射裝置4W1B、3W1和1W2B等線站與HEPS多個光束線系統的支持。Mamba項目還獲得了高能所科技創新項目的支持。
圖1:Mamba-XRF成像軟件（4W1B）數據采集界面，實時2D和1D顯示
圖2:Mamba-STXM軟件在3W1線站進行底盤莖稈批量成像實驗采集界面
圖3:拉曼散射實驗剖析晶體手動調姿Mamba軟件在1W2B線站實現概念性功能測試
圖4:Mamba開發進展報告大會現場
