合肥光源逐束團(tuán)測量和模擬反饋系統(tǒng).pdf

1、對(duì)于同步輻射光源而言，亮度和穩(wěn)定性是最重要的兩個(gè)指標(biāo)。高亮度和高穩(wěn)定性是同步輻射裝置建設(shè)者追求的主要目標(biāo)，但是無一例外，實(shí)際運(yùn)行裝置的流強(qiáng)提高和光源穩(wěn)定性受到各種限制，除了對(duì)儲(chǔ)存環(huán)的Lattice參數(shù)、相空間接受度、真空度、高頻功率、動(dòng)力學(xué)孔徑及注入束流等多方面技術(shù)參數(shù)予以仔細(xì)考慮之外，還需要考慮的另一重要因素就是各種束流不穩(wěn)定性的影響。研究這些限制，研究束流不穩(wěn)定性及尋找克服不穩(wěn)定性的方法是擺在加速器科研工作者面前的重要課題。

2、 對(duì)于高流強(qiáng)、多束團(tuán)儲(chǔ)存環(huán)，來源于高頻腔高次模(HOM)和電阻壁阻抗等因素所引起的耦合束團(tuán)(CB)不穩(wěn)定性是實(shí)現(xiàn)高流強(qiáng)穩(wěn)定運(yùn)行的一個(gè)重要瓶頸，對(duì)它的抑制也就成為一個(gè)重要的問題。本論文的工作就是基于上面的需求而展開的。 首先，在合肥光源(HLS)建立一套高速，寬帶的測量系統(tǒng)，使之可以記錄逐束團(tuán)水平、垂直方向的剛性振蕩，縱向振蕩，流強(qiáng)信息，并開發(fā)一套數(shù)據(jù)分析軟件，利用Hilbert變換，時(shí)頻分析，相空間重建，自適應(yīng)頻域加窗等方法，研

3、究束團(tuán)振蕩的幅度、模式、相位等瞬態(tài)變化及多束團(tuán)統(tǒng)計(jì)意義上所表現(xiàn)出的各種特性，對(duì)測得的數(shù)據(jù)做系統(tǒng)并且全面的分析，從時(shí)間分辨率和頻率分辨率方面都較以往的方法有長足的進(jìn)步。 其次，在橫向測量系統(tǒng)的基礎(chǔ)之上，研制逐束團(tuán)橫向反饋系統(tǒng)，使之可以在合肥光源的注入、運(yùn)行過程中阻尼束團(tuán)的大幅振蕩，提高不穩(wěn)定閾值，抑制耦合束團(tuán)不穩(wěn)定性；特別是在HLS運(yùn)行狀態(tài)下的初步帶束實(shí)驗(yàn)中，開啟反饋系統(tǒng)之后，不加六極鐵，束流仍能穩(wěn)定運(yùn)行，結(jié)果令人滿意，也略有驚喜

4、。 最后，在該反饋系統(tǒng)的基礎(chǔ)之上，繼續(xù)開發(fā)，創(chuàng)新的提出并搭建了一套功能強(qiáng)大的，可以對(duì)任意指定束團(tuán)或束團(tuán)串施加任意指定作用力的高速可編程測試平臺(tái)，以求更加深入研究束流性質(zhì)。 文中研究均從多束團(tuán)的角度出發(fā)，研究束流的不穩(wěn)定性，介紹計(jì)算機(jī)仿真的原始數(shù)學(xué)模型和文中所采用的數(shù)學(xué)分析方法，分析反饋原理，提供測試反饋系統(tǒng)的設(shè)計(jì)框圖，以實(shí)現(xiàn)功能為單元逐一進(jìn)行詳盡的介紹，并且展示了利用該系統(tǒng)在合肥光源完成的系列測試、反饋實(shí)驗(yàn)和分析結(jié)果，最