HLSⅡ儲存環(huán)束流位置測量系統(tǒng)的研制及相關(guān)研究.pdf

1、束流位置是加速器的重要參數(shù)之一，對加速器的狀態(tài)判斷和性能評估具有重要意義。本論文以合肥光源重大維修改造項目(HLSⅡ)為背景，研制了儲存環(huán)束流位置測量(BPM)系統(tǒng)，為HLSⅡ束流診斷提供了重要的工具。同時在HLS上開展了一系列相關(guān)測試和實驗研究。
　　 本文首先簡要介紹了束流位置測量原理和方法，然后對HLSⅡ BPM系統(tǒng)的電極設(shè)計、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研制、測試和應(yīng)用這幾個方面進(jìn)行了詳細(xì)的討論。
　　 根據(jù)改造工程要求，合肥

2、光源儲存環(huán)真空室將由原來的圓形改為近似橢圓的八邊形。針對這一改進(jìn)，用軟件對BPM電極的機(jī)械參數(shù)進(jìn)行了精細(xì)的模擬計算和優(yōu)化，確定了鈕扣電極相關(guān)參數(shù);對電極的電氣特性進(jìn)行了仿真計算，用差比和與對數(shù)比兩種方法計算得到了BPM位置靈敏度，同時還得到了電位置、電極和信號等相關(guān)參數(shù)的擬合公式;對新的BPM進(jìn)行了離線測試和標(biāo)定。
　　 對BPM數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的硬件Libera Brilliance和Bergoz電子學(xué)進(jìn)行了詳細(xì)分析;利用LabV

3、IEW搭建了全自動測試平臺，對Libera Brilliance的位置分辨率和流強(qiáng)依賴性等關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行了離線測試;對IT公司提供的EPICS軟件包根據(jù)合肥光源實際情況進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計，在Libera中成功建立IOC，能夠在線發(fā)布FPGA中處理的束流數(shù)據(jù);在獨立服務(wù)器上建立Soft IOC，通過網(wǎng)絡(luò)獲取所有Libera Brilliance測量的信號，使用新開發(fā)的EPICS記錄類型實現(xiàn)了對數(shù)比方法計算束流位置，并對其進(jìn)行了多種信號處理和數(shù)據(jù)

4、分析;使用EDM和CSS_BOY等工具編寫了完整的OPI。
　　 在HLS上開展了相關(guān)實驗研究。對Libera Brilliance在HLS上進(jìn)行了長期的帶束測試，對測試數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析，結(jié)果表明系統(tǒng)測量精度和穩(wěn)定性能夠滿足改造工程要求。利用BPM開展的研究包括工作點測量、基于電極和信號的流強(qiáng)測量、束流壽命測量等，對電極增益系數(shù)進(jìn)行在線標(biāo)定并和離線標(biāo)定結(jié)果進(jìn)行對比分析。同時利用高速率示波器進(jìn)行了束團(tuán)流強(qiáng)測量，取得了良好的結(jié)果，為新