在合肥光源重大維修改造期間,儲存環(huán)上安裝了一臺被動式四次諧波腔（4th harmonic cavity,以下也稱為高次諧波腔,High Harmonic Cavity,HHC）,用于改善托歇克（Touschek）壽命以及抑制束團(tuán)的不穩(wěn)定性。該腔由其制造商提供的模擬控制模塊監(jiān)測和控制,但是這一控制模式不能滿足合肥光源的調(diào)試和運(yùn)行的需求。我們在高次諧波腔模擬控制模塊基礎(chǔ)上,結(jié)合合肥光源控制系統(tǒng),開發(fā)了基于EPICS的控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了腔壓調(diào)節(jié)和反饋。并利用該系統(tǒng)進(jìn)行了 一些相關(guān)應(yīng)用研究。本論文首先介紹了電子在儲存環(huán)中的縱向運(yùn)動。相關(guān)運(yùn)動方程對于理解電子在縱向相空間的行為至關(guān)重要,也是研究高次諧波腔的物理基礎(chǔ)。能量增益和損失是決定電子束在相空間的分布的重要因素。通過調(diào)節(jié)高次諧波腔與主高頻腔的相對相位和腔壓比,可以在縱向拉伸或者縮短電子束團(tuán)。拉伸后的束團(tuán)具有較小的Touschek效應(yīng),可提高束流壽命。其次對合肥光源高次諧波腔遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)進(jìn)行了全面介紹,詳細(xì)介紹了高次諧波腔遠(yuǎn)程控制的軟、硬件開發(fā)過程,包括各設(shè)備選型、接線方式與底層控制程序編寫、EPICS IOC數(shù)據(jù)庫開發(fā)、人機(jī)控制界面開發(fā)等。最后... 

【文章來源】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１?ＨＬＳ－ＩＩ布局示意圖??

到８１９．６ＭＨｚ。在束流出口位置安裝了具有較大電損耗的陶瓷材料束流管套，能??夠吸收大于管道截止頻率的高次模，從而可有效避免耦合束團(tuán)振蕩引起的亮度減??弱。圖１．２位合肥光源高次諧波腔的實(shí)物照片。??Ｊｋ：．：???－ｒ￣?，?…：’今??ｉｔ?？??議，?／?（－丨丨＃?■??｜ｋ?ｔ?ｊ??圖１．２合肥光源高次諧波腔??１．３?國內(nèi)外高次諧波腔應(yīng)用現(xiàn)狀??進(jìn)入２１世紀(jì)以來，同步輻射光源己歷經(jīng)三代發(fā)展，并朝著亮度更高、穩(wěn)定??性更好的高品質(zhì)光源方向繼續(xù)發(fā)展。相比前兩代光源，第三代光源安裝了大量插??入元件（如扭擺磁鐵、波蕩器等），能夠產(chǎn)生發(fā)射度極小、亮度極高，可用于高??４??

?ｃｏｕｐｌｅｒ?Ａｂｓｏｒｂｅｒ??圖１．３?ＡＰＳ－Ｕ高次諧波腔結(jié)構(gòu)圖??圖１．３為諧波腔的結(jié)構(gòu)圖。外部容器可為單個主頻為１．４?ＧＨｚ超導(dǎo)腔提供??４．５Ｋ的液氮，兩個射頻功率耦合器分別安裝在腔體兩側(cè)。真空管道的兩側(cè)安裝??了常溫水冷高次模吸收器，其中左側(cè)開口直徑為１０?ｃｍ，用于保留主模（１．４?ＧＨｚ，），??右側(cè)開口較小，用于吸收束流管道中的有害高次模。被動式高次諧波腔由環(huán)內(nèi)束??流激勵，無需額外功率源，其兩個分立式開關(guān)旋鈕控制著兩種工作模式：慢頻調(diào)??諧桿（ｓｌｏｗ?ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ?ｔｕｎｅｒ）和可調(diào)功率親合器（ａｄｊｕｓｔａｂｌｅ?ＲＦ?ｐｏｗｅｒ?ｃｏｕｐｌｅｒ），從而??保證腔壓和相位可由可變頻率和負(fù)載Ｑ分別調(diào)節(jié)。??１．４?論文的主要內(nèi)容與安排??本論文主要開展了以下幾個方面的研宄工作：為實(shí)現(xiàn)合肥光源髙次諧波腔腔??壓遠(yuǎn)程控制，開發(fā)了一套基于ＥＰＩＣＳ的高次諧波腔腔壓控制系統(tǒng)：在合肥光源??高次諧波腔遠(yuǎn)程控制的基礎(chǔ)上，開發(fā)了基于數(shù)字ＰＩＤ的高次諧波腔腔壓反饋系統(tǒng)；??最后利用高次諧波腔進(jìn)行了初步應(yīng)用研宄。??基于以上研究內(nèi)容

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Improving Touschek lifetime and synchrotron frequency spread by passive harmonic cavity in the storage ring of SSRF[J]. Thanapong Phimsen,Bo-Cheng Jiang,Hong-Tao Hou,Shun-Qiang Tian,Man-Zhou Zhang,Qing-Lei Zhang,Zhen-Tang Zhao.  Nuclear Science and Techniques. 2017(08)
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博士論文
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本文編號：2972768