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多束团模式下束流位置频谱模型及参数获取算法
杨勇,,王宝鹏
强激光与粒子束 , 2014,
Abstract: ?以储存环逐圈位置频谱模型为基础,通过一些假设条件推导出多束团模式下束流位置的频谱模型。利用上海光源储存环受激多束团位置信号频谱数据,使用遗传算法进行多曲线数据拟合得到模型参数。结果表明:在迭代100次的条件下,该模型与原数据所有曲线的相关性均在95%以上,并且可以精确估计多束团频谱曲线的双峰分裂。曲线拟合后的参数可以监测储存环阻抗的变化。
上海光源同步辐射空间干涉仪研制
陈杰,叶恺容,
强激光与粒子束 , 2011,
Abstract: ?研制了上海光源同步辐射空间干涉仪,用于储存环束团横向截面尺寸及发射度的精确测量。对干涉仪工艺设计中的光路参数、关键设备选型、数据处理方法及数据采集处理软件结构进行了分析讨论。结合束流实验完成了系统调试及运行参数优化,结果表明,ccd增益系数与曝光时间设置对测量精度有显著影响,增益系数设为0db,曝光时间设为200ms时,随机测量误差可控制在μm量级。对上海光源储存环横向束斑尺寸进行了精确测量,结果表明:空间相干度曲线近似为高斯分布,可以采用单一空间频率的相干度测量值进行快速束斑尺寸计算;水平束斑尺寸实测值为52.4μm,与理论值预期值53.0μm相比,差异小于2%;系统测量误差约为5.5%,主要误差来源为相干度随机测量误差。
上海光源储存环束流轨道联锁系统升级
耿合龙,,周伟民,赖龙伟,沈通,阎映炳
核技术 , 2015, DOI: 10.11889/j.0253-3219.2015.hjs.38.100101
Abstract: 针对上海光源机器故障分析的需求,对原有储存环束流轨道联锁系统进行升级,实现对储存环束流位置测量系统中140台束流位置监测器(BeamPositionMonitor,BPM)电子学输出的联锁信号进行标记,同时锁存丟束过程中所有BPM电子学中的逐圈轨道数据。联锁信号的处理与锁存触发信号的输出在FPGA(FieldProgrammableGateArray)内完成。该系统集成至储存环的物理实验与工业控制系统(ExperimentalPhysicsandIndustrialControlSystem,EPICS)控制系统之中。束流检测实验表明,该系统能够准确区分不同BPM电子学输出的联锁信号,同时锁存丟束时逐圈轨道数据,并通过该系统观测到了储存环束流丢失过程中的逐圈轨道变化。
上海光源BPM纽扣电极束流负载热形变仿真分析
赵国璧,,袁任贤,陈之初,周伟民
核技术 , 2014, DOI: 10.11889/j.0253-3219.2014.hjs.37.050101
Abstract: 纽扣电极型探头主要用于束流横向位置测量,在拾取束流信号的同时会存在发热形变问题,有可能引入额外的系统测量误差,极端情况下甚至会导致设备损坏,在强流电子储存环的设计和运行中对此问题需要加以研究。介绍了上海光源储存环纽扣电极的束流负载热效应的分析建模方法,对不同束流流强、不同填充模式下的电极发热问题进行了ANASYS仿真分析。结果表明,在上海光源所有设计运行模式下,电极因束流负载引起的发热形变均小于加工公差,对位置测量的影响可基本忽略,但极端情况下探头内的温度可达270°C,存在一定的设备损坏风险,需要提出相应对策。
基于切伦科夫原理的光纤束损探测系统研制
刘畅,,?俞路阳,?周伟民
核技术 , 2013, DOI: DOI:10.11889/j.0253-3219.2013.hjs.36.080102
Abstract: 同步辐射光源及自由电子激光装置需要一种新型的束流损失探测系统,用于实时监测小间隙插入件处的束流损失。为此研制了采用光纤作为探测器的束流损失监测系统,系统包含长30m的阶跃光纤、光电倍增管、8GS/s高速采集板卡(10bits)及配套作为输入输出控制器的PXI总线工控机。数据采集处理软件在Linux系统下基于EPICS框架开发。为使系统能在多束团填充的储存环上应用,设计了一种双端测量方案及数据处理方法。初步束流实验结果表明,该系统可在低至1mA条件下监测到束损信号,光脉冲计数率可用于表征束流损失剂量,储存环220mA恒流供光模式下本底噪声约占总计数率的3.56%。
基于逐圈位置频谱的束流不稳定性
杨桂森,,袁任贤,阎映炳
强激光与粒子束 , 2011,
Abstract: ?利用上海光源储存环中受激电子束团位置信号频谱数据,确定了束团在加速器中运行的工作点及品质因数,获得了储存环垂直方向阻抗和横向阻尼率,分析了不稳定性产生的原因。阐述了加速器中受激束团的运动特点,以rlc振荡电路为基础,对束团运动进行简单的建模,利用模型中频率响应函数对频谱中的脉冲波形进行拟合,得到了用于表示运动阻尼及频率分散程度的品质因数。实验结果表明:利用该方法拟合得到的数据与原数据的相关性可达98%以上,所拟合波形与原波形整体相似度高。对不同流强下的数据进行了研究,随着流强的逐渐增加,工作点和品质因数同步减小,不稳定性加剧,流强达到阈值后,频谱中单峰分裂为双峰,束流品质降低。
用束流位置监测器测量上海光源束流寿命
阎映炳,,赖龙伟,张宁,易星,杨桂森
强激光与粒子束 , 2012,
Abstract: ?通过理论分析研究了电磁耦合型束流位置探测器(bpm)用于束流寿命测量的可行性,并在上海光源储存环上进行了束流实验,对其性能进行了评估。实验结果表明,与目前常用的直流流强变压器(dcct)系统相比,bpm给出的束流寿命具有更高的带宽和分辨力,有利于进行不同时间尺度的束流寿命评估,而且可以通过多个平均的方式来进一步提高测量精度。
上海光源工作点在线监测系统
赖龙伟,阎映炳,陈之初,
强激光与粒子束 , 2015,
Abstract: ?上海光源储存环运行在恒流注入(top-up)模式下每10min注入一次,注入引起的β振荡为测量工作点提供了有利条件。通过数字束流位置处理器采集储存环注入时的逐圈数据,对数据进行快速傅里叶变换计算获得工作点,以此搭建了刷新间隔为10min的工作点在线监测系统。2014年上半年的运行结果表明,该系统能够有效检测工作点变化并评估加速器工作点可达到的最优性能。利用该系统能够及时发现加速器运行异常,并结合各设备运行状态可有效定位异常原因。
上海光源储存环工作点测量系统
,阎映炳,袁任贤,周伟民
强激光与粒子束 , 2010,
Abstract: ?报道了工作点测量技术的研究现状,对束流频谱分析用于工作点测量的方法进行了详细说明。介绍了上海光源储存环工作点测量系统的物理需求、方案设计、硬件结构及关键设备选型。采用束流实验的方法对系统配置参数进行优化,对系统测量误差及分辨力进行测试评估,讨论了测量系统不同工作模式的优缺点,并给出加速器不同运行阶段应该采用的运行模式。优化后的上海光源工作点测量系统,其系统测量误差小于0.0001,测量分辨力好于0.00005,测量过程对束流轨道及等效束斑尺寸的扰动控制在μm量级,现已在上海光源运行及机器研究中投入实用。
用束流位置监测器精确测量储存环流强
,阎映炳,周伟民,袁任贤
强激光与粒子束 , 2010,
Abstract: ?束流位置监测器(bpm)是粒子加速器束测系统中最为常见的元件,该探头输出信号中除包含束流位置信息外还包含电荷量等其它信息,可作为多参数束流诊断设备。采用bpm理论分析和数值仿真分析相结合的方法讨论了该种探头同时用于束流流强测量的可行性。在上海光源储存环上进行了束流试验,测定了全环140个bpm的流强标定系数,对bpm用于流强测量的分辨率、束流位置依赖性、频率依赖特性进行了测试,根据实验结果讨论了该方法在当前技术条件下所能达到的性能及其局限性。
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