【摘要】：為了研究橫向四極振蕩對束流參數(shù)的影響,增進對束流產(chǎn)生的橫向高階尾場作用的理解,在HLS II儲存環(huán)中分別在單束團和多束團模式下對束流進行橫向四極振蕩的激勵和測量,分析了短程橫向四極尾場對單束團下橫向四極振蕩頻率的影響。測量了由于注入不匹配導致的橫向四極振蕩。 本文首先調(diào)研了國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,介紹了對束流進行橫向四極振蕩的激勵和測量的不同方法。綜合比較后,確定了在HLS II儲存環(huán)中對束流進行橫向四極振蕩激勵和測量的實驗方案,即分別選擇使用條帶型橫向四極激勵器和條帶BPM作為激勵和測量束流橫向四極振蕩的激勵器和檢測器。 對束流橫向四極振蕩的激勵和測量相關(guān)理論進行介紹,首先對束流的運動進行介紹,重點介紹了對束流進行橫向四極振蕩的激勵原理、激勵方法和測量方法,分析了短程橫向四極尾場對束流橫向四極振蕩的影響,最后對實驗中用到的信號時頻域分析原理做了簡要介紹。 對條帶型橫向四極激勵器進行結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計,保證激勵器中電極的特性阻抗與外部傳輸線的特性阻抗匹配,對條帶激勵器進行建模,分析計算激勵器的電極端口反射參數(shù)。對條帶型橫向四極激勵器的功能進行仿真,驗證能激勵起束流的橫向四極振蕩。對橫向四極激勵器進行機械加工、特性阻抗和端口反射參數(shù)的測量。 參考條帶型橫向四極激勵器的設(shè)計方法,對條帶BPM進行結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計,在微波工作室(CST)中對條帶BPM建模,分析條帶BPM電極的耦合影響。在Matlab軟件中應(yīng)用邊界元法對條帶BPM進行建模,仿真計算了位置靈敏度和橫向四極信號等參數(shù)。 搭建了條帶BPM的離線標定平臺,對條帶BPM進行離線標定。對位置靈敏度進行計算,并與模擬仿真結(jié)果進行比較,發(fā)現(xiàn)不管是采用差比和法還是對數(shù)比法,誤差都不超過3%；計算了兩種方法對應(yīng)的Mapping圖以及擬合經(jīng)驗多項式公式；對條帶BPM的電極和信號進行了離線標定,發(fā)現(xiàn)歸一化和信號在區(qū)間(Omm,Omm)到(5mm,5mm)范圍內(nèi)變化不超過±6%,與模擬結(jié)果一致；最后對橫向四極信號以及電極增益因子也進行了離線標定。 在HLS Ⅱ儲存環(huán)中對束流進行橫向四極振蕩的激勵和測量,搭建實驗平臺,分別在多束團和單束團下進行水平和垂直方向四極振蕩的激勵和測量：分析了短程橫向四極尾場對單束團下橫向四極振蕩頻率的影響；在注入時也基于條帶BPM測量了束流橫向四極振蕩。另外基于條帶BPM做了一些在線實驗,包括束流位置、條帶BPM電極增益因子等的測量。 本課題由國家自然科學基金項目(10875117,11175173,11105141)和合肥光源重大維修改造項目支持。
【圖文】：

圖1.1是升級改造后的儲存環(huán)束流測量元件分布圖，，表1.1為改造后的儲存流測量系統(tǒng)主要性能指標，一共安裝有32個紐扣型束流位置檢測器(Button)，用于測量束流位置、流強等參數(shù)；安裝有3個條帶紐扣組合BPM，用于束流橫向尺寸、發(fā)射度、能散、逐束團流強測量以及為反饋系統(tǒng)提供有效數(shù)

KEK使用的HFQM
【學位授予單位】：中國科學技術(shù)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TL594

【參考文獻】

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本文編號：2624641