合肥光源高次諧波腔控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)及相關(guān)應(yīng)用研究.pdf

1、在合肥光源重大維修改造期間，儲(chǔ)存環(huán)上安裝了一臺(tái)被動(dòng)式四次諧波腔（4th harmonic cavity，以下也稱為高次諧波腔，High Harmonic Cavity，HHC），用于改善托歇克(Touschek)壽命以及抑制束團(tuán)的不穩(wěn)定性。該腔由其制造商提供的模擬控制模塊監(jiān)測(cè)和控制，但是這一控制模式不能滿足合肥光源的調(diào)試和運(yùn)行的需求。我們?cè)诟叽沃C波腔模擬控制模塊基礎(chǔ)上，結(jié)合合肥光源控制系統(tǒng)，開(kāi)發(fā)了基于EPICS的控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了腔壓調(diào)節(jié)

2、和反饋。并利用該系統(tǒng)進(jìn)行了一些相關(guān)應(yīng)用研究。
　　本論文首先介紹了電子在儲(chǔ)存環(huán)中的縱向運(yùn)動(dòng)。相關(guān)運(yùn)動(dòng)方程對(duì)于理解電子在縱向相空間的行為至關(guān)重要，也是研究高次諧波腔的物理基礎(chǔ)。能量增益和損失是決定電子束在相空間的分布的重要因素。通過(guò)調(diào)節(jié)高次諧波腔與主高頻腔的相對(duì)相位和腔壓比，可以在縱向拉伸或者縮短電子束團(tuán)。拉伸后的束團(tuán)具有較小的Touschek效應(yīng)，可提高束流壽命。
　　其次對(duì)合肥光源高次諧波腔遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)進(jìn)行了全面介紹，詳細(xì)

3、介紹了高次諧波腔遠(yuǎn)程控制的軟、硬件開(kāi)發(fā)過(guò)程，包括各設(shè)備選型、接線方式與底層控制程序編寫(xiě)、EPICS IOC數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)、人機(jī)控制界面開(kāi)發(fā)等。最后，給出了高次諧波腔控制系統(tǒng)運(yùn)行結(jié)果。
　　然后對(duì)高次諧波腔腔壓反饋系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)介紹。由于腔壓模擬控制模塊采集的腔壓信號(hào)噪聲較大，高次諧波腔工作在固定腔壓模式下時(shí)，會(huì)造成驅(qū)動(dòng)電機(jī)頻繁動(dòng)作，易損壞電機(jī)。為此我們開(kāi)發(fā)了一套基于EPICS的腔壓反饋系統(tǒng)。工作包括分析了高次諧波腔電壓信號(hào)的頻譜特點(diǎn)，