合肥光源逐束團(tuán)系統(tǒng)及相關(guān)理論和分析.pdf

1、同步輻射應(yīng)用的需求推動加速器裝置不斷向高亮度和高穩(wěn)定性方向發(fā)展，這也是建設(shè)者們追求的主要目標(biāo)。而束流流強(qiáng)的提高和光源穩(wěn)定性受多種因素影響，其中影響最大的是各種束流不穩(wěn)定性，尤其是耦合束團(tuán)不穩(wěn)定性。對儲存環(huán)中束流運(yùn)行時(shí)存在的各種不穩(wěn)定性現(xiàn)象進(jìn)行研究，采取有針對性的措施來抑制不穩(wěn)定性的發(fā)生，從而保證光源的穩(wěn)定運(yùn)行和提高光源亮度是重要的課題之一。故而作者所在的課題組進(jìn)行了合肥光源逐圈測量、逐束團(tuán)測量、逐束團(tuán)模擬和數(shù)字橫向反饋系統(tǒng)的研制。本文內(nèi)

2、容的重點(diǎn)是逐束團(tuán)橫向測量和反饋系統(tǒng)的相關(guān)理論以及應(yīng)用研究。
　　 為了準(zhǔn)確測量水平、垂直方向的剛性振蕩，振蕩工作點(diǎn)等信息，本文首先介紹了束流動力學(xué)、不穩(wěn)定性和測量理論，以及束流信號的形式和頻譜分析。
　　 隨后本文對現(xiàn)有測量手段和方法作總結(jié)和探討。借助于傅里葉分析、希爾伯特變換、時(shí)頻聯(lián)合分析、數(shù)據(jù)加窗、相空間追蹤等手段，使得束團(tuán)振蕩的幅度、模式、相位等瞬態(tài)變化信息得以研究。
　　 因?yàn)楹戏使庠醋⑷霑r(shí)振蕩頻率變化非

3、常大，束流軌道也有較大偏移，為了更精確時(shí)域追蹤軌道變化，小波分析被引入到加速器束流測量數(shù)據(jù)處理中。小波分析方法可對束團(tuán)振蕩信號進(jìn)行多分辨率分析并可分離出信號的振蕩主成分及直流和低頻的基線漂移成分。使用小波分析處理合肥光源儲存環(huán)的不穩(wěn)定性振蕩信息時(shí)分離出的各成分在時(shí)間軸上的位置與原信號相同，原有的線性關(guān)系保持不變。通過小波分析能無損失的處理信號，可獲得軌道位置隨時(shí)間的演化，可繞開求工作點(diǎn)過程獲得振蕩包絡(luò)并進(jìn)而求解增長率和阻尼率，結(jié)果更真實(shí)

4、可信。
　　 緊接著，本文對工作點(diǎn)數(shù)值計(jì)算方法的進(jìn)行了系統(tǒng)而全面的分析并有所發(fā)展。借助基于這些算法的程序代碼以及合肥光源逐束團(tuán)測量系統(tǒng)(模擬)或逐束團(tuán)數(shù)字反饋系統(tǒng)的采集功能，合肥光源儲存環(huán)中電子束團(tuán)做橫向振蕩的瞬時(shí)工作點(diǎn)和準(zhǔn)周期運(yùn)動的工作點(diǎn)得以深入研究。
　　 測量顯示在注入過程中合肥光源儲存環(huán)的工作點(diǎn)變化非常大，而數(shù)字反饋系統(tǒng)對工作點(diǎn)比較敏感，接受范圍有限。所以，本文接下來的內(nèi)容探討了反饋系統(tǒng)相關(guān)理論，為研究并提高反饋