高能光源增强器束流横向尺寸测量系统设计

高能同步辐射光源的增强器将直线加速器注入的束流加速到储存环所需的能量,为储存环提供高品质的电子束。为了对增强器的束流横向截面尺寸、发射度及能散进行测量,设计了两条可见光-紫外波段的束测光束线。两条光束线分别选取无色散和色散较大的两处弯铁位置作为光源点,使用两套同步光成像系统来监测光源点的束流截面尺寸,并计算束流发射度及能散。介绍了同步光引出真空室及光学成像系统,对影响成像质量的空间分辨率进行了分析,并针对升能过程中不同能量下束流光斑变化的测量进行了设计。     

上海同步光源定时系统物理设计

正在建造中的上海光源(SSRF)设计为一台能量为3.5GeV的第三代同步辐射光源, 其定时系统的物理设计使其能够满足储存环的不同运行模式, 如单束团模式、多束团模式、混合模式及Top-up运行模式, 定时系统具有高的稳定性和低的时间晃动. 基于EPICS控制系统的定时系统可提供精确的可编程序事件驱动信号序列, 根据不同需求提供电子枪、调制器、增强器和储存环高频, 注入引出及束测等设备的触发信号.     

上海同步光源定时系统物理设计

正在建造中的上海光源(SSRF)设计为一台能量为3.5GeV的第三代同步辐射光源,其定时系统的物理设计使其能够满足储存环的不同运行模式,如单束团模式、多束团模式、混合模式及Top-up运行模式,定时系统具有高的稳定性和低的时间晃动.基于EPICS控制系统的定时系统可提供精确的可编程序事件驱动信号序列,根据不同需求提供电子枪、调制器、增强器和储存环高频,注入引出及束测等设备的触发信号.     

合肥光源储存环束流软慢加速控制

 合肥光源储存环为非满能量注入,束流以200MeV的能量注入到储存环后慢加速到800MeV。介绍了慢加速的理论依据及储存环主电源控制系统的硬件结构,详细描述了束流软慢加速方法中的慢加速表计算及慢加速过程控制。机器运行结果表明:软慢加速方法控制灵活,慢加速过程运行平稳,束流损失很少,能很好地满足合肥光源机器运行和研究的需要。     

第三代同步辐射光源储存环支撑组件振动控制研究

第三代同步辐射光源对束流轨道稳定性要求很高,上海光源是一台在建的第三代光源,束流位置稳定度要求达到微米乃至亚微米级.地基振动会使储存环磁聚焦结构中的各种元件发生机械振动引起随时间变化的束流闭合轨道畸变,影响束流轨道稳定性.上海光源场地振动幅值大,需要研究措施控制机械组件的振动.阻尼减振是一种有效的振动控制方法,针对上海光源储存环机械组件,作者设计了一种阻尼减振方案.试验结果表明,该方案能有效地控制机械组件的振动.这对于保证上海光源的束流稳定性要求有积极意义.     

第三代同步辐射光源储存环支撑组件振动控制研究

第三代同步辐射光源对束流轨道稳定性要求很高, 上海光源是一台在建的第三代光源, 束流位置稳定度要求达到微米乃至亚微米级. 地基振动会使储存环磁聚焦结构中的各种元件发生机械振动引起随时间变化的束流闭合轨道畸变, 影响束流轨道稳定性. 上海光源场地振动幅值大, 需要研究措施控制机械组件的振动. 阻尼减振是一种有效的振动控制方法, 针对上海光源储存环机械组件, 作者设计了一种阻尼减振方案. 试验结果表明, 该方案能有效地控制机械组件的振动. 这对于保证上海光源的束流稳定性要求有积极意义.     

合肥电子储存环束流不稳定性的抑制

 合肥光源二期工程改造的电子储存环调试过程中,发现多束团存储和运行时存在耦合束团不稳定性,严重地限制了注入的最高流强,并且影响了光源运行的质量。通过过正地增大正色品以及在储存环上插入八极磁铁,基本上抑制了横向的耦合束团不稳定性,保证了稳定注入束流300 mA的技术指标。     

衍射极限储存环束流注入物理方案的设计及模拟

衍射极限储存环（DLSR）作为第四代同步辐射光源，正得到世界各国的大力发展和建设。如何在尽量减小对存储束流扰动情况下，高效率地将束流注入到储存环中，是衍射极限储存环设计与运行中的重要课题之一。传统的局部凸轨注入法有着很长的历史，应用广泛且技术成熟，但是传统凸轨注入法会对存储束流造成扰动，且衍射极限储存环的动力学孔径较小，这给传统凸轨注入法的应用带来了困难。为了解决这些问题，改进了一些传统的离轴注入法，提出并发展了一些在轴的注入方法。合肥先进光源（HALF）是规划建设中的衍射极限储存环光源，基于HALF储存环的物理设计方案，设计并应用了几种离轴或在轴的注入方案，通过粒子跟踪和模拟的方法验证了它们的可行性并研究了注入效率等物理问题，并对模拟结果进行了讨论和总结。     

第四代同步辐射光源物理设计与优化

近十年来,世界上开始大力发展第四代同步辐射光源——衍射极限储存环光源。目前我国正在建设或立项建设两台第四代同步辐射光源:高能同步辐射光源和合肥先进光源。从储存环磁聚焦结构设计与优化、束流注入与集体效应等方面,对第四代同步辐射光源的物理设计与优化进行了介绍;对国际范围内第四代储存环光源装置的研制情况进行了介绍。     

合肥储存环二期改造工程的调试

合肥光源二期工程改造后, 对电子储存环光学参数进行了全面的调试和测量, 新注入系统和高频系统的调试, 也获得了巨大的成功, 在插入八极铁和过正地补偿色品后, 耦合束团不稳定性的得到了有效地抑制, 从而使改造后电子储存环能积累和运行在300mA以上的流强.     

Sorting of bending magnets for the SSRF booster

The Shanghai Synchrotron Radiation Facility (SSRF)booster ring, a full energy injector for the storage ring, is deigned to accelerate the electron beam energy from 150MeV to 3.5GeV that demands high extraction efficiency at the extraction energy with low beam loss rate when electrons are ramping. Closed orbit distortion (COD) caused by bending magnet field uniformity errors which affects the machine performance harmfully could be effectively reduced by bending magnet location sorting. Considering the affections of random errors in measurement, both ideal sorting and realistic sorting are studied based on measured bending magnet field uniformity errors and one reasonable combination of bending magnets which can reduce the horizontal COD by a factor of 5 is given as the final installation sequence of the booster bending magnets in this paper.     

Sorting of bending magnets for the SSRF booster

The Shanghai Synchrotron Radiation Facility(SSRF)booster ring,a full energy injector for the storage ring,is deigned to accelerate the electron beam energy from 150MeV to 3.5GeV that demands high extraction efficiency at the extraction energy with low beam loss rate when electrons are ramping.Closed orbit distortion(COD)caused by bending magnet field uniformity errors which affects the machine performance harmfully could be effectively reduced by bending magnet location sorting.Considering the affections of random errors in measurement,both ideal sorting and realistic sorting are studied based on measured bending magnet field uniformity errors and one reasonable combination of bending magnets which can reduce the horizontal COD by a factor of 5is given as the final installation sequence of the booster bending magnets in this paper.     

上海光源直线加速器的能量反馈控制

海光源恒流注入的运行模式,需要直线加速器提供持续、稳定和高品质的束流。阐述了八条形电极束流位置探测器(BPM)的工作原理及其对直线加速器至增强器低能运输线的束流进行能散的测量,并以（微波）幅度或相位作为调节参数,采用比例积分(PI)控制算法对束流能散进行反馈控制,实现了束流能量的长期稳定性,保证了直线加速器束流的高效率注入。     

Optimal sorting method and application to SSRF booster dipoles

As the dipoles of SSRF booster are powered in series, the magnet field error varies from magnet to magnet and results in bad beam quality. Sorting and installing magnets according to the measured field errors so that the errors on different magnets are partially compensated with each other, has been the easiest way in many cases to reduce the detrimental effects of the errors without introducing complications. Based on the magnet field measurement results, we investigated and implemented the sorting of dipoles using a method mixed by local cancellation and simulated annealing, and it's found to be quite effective.     

SSRF储存环直线节气体韧致辐射功率计算

上海光源(SSRF)属第三代同步辐射专用装置, 现正在建设之中. 能量为3.5GeV、流强为300mA的电子经过SSRF储存环直线节时, 不可避免的与真空室内的残余气体产生气体韧致辐射. 因气体韧致辐射的前冲性比较强, 且辐射功率比较集中. 所以了解直线节所产生的气体韧致辐射功率、能谱及辐射功率分布是非常必要的. 采用多粒子输运代码Fluka对SSRF直线节产生的气体韧致辐射功率及韧致辐射光子产额等进行计算. 通过与经验公式的对比及其他文献数据的比较, 论证了本计算模型的合理性.     

Eddy current septum magnets for injection and extraction at SSRF

There are 6 in-vacuum eddy current septum magnets used for booster injection,extraction,and storage ring injection in SSRF.Special attention was paid to coils and their support designs because of the shock force they bear in the magnetic fields and the high heat which is hard to be dissipated in vacuum environment.For the storage ring magnets,good transverse homogeneity in the gap was achieved by careful design,precise machining and accurate assembly;and an extremely low leakage field on the stored beam is another key feature thanks to the high permeability Mu metal.Magnetic field measurement was conducted with both a point coil and a long integral coil,and the results agree well with the OPERA-2d/3d simulations.An inner tube is added to keep the continuity of impedance for the circulating beam with two RF finger flanges at each end.There is no vacuum separation between the inner tube and the magnet chamber.Sputter ion pumps integrated with NEG are used to acquire the UHV for the chamber.     

Beam dynamics of the superconducting wiggler on the SSRF storage ring

In the SSRF Phase-II beamline project, a superconducting wiggler(SW) will be installed in the electron storage ring. It may greatly impact on the beam dynamics due to the very high magnetic field. The emittance growth becomes a major problem, even after correction of the beam optics. A local achromatic lattice is studied, in order to combat the emittance growth and keep the performance of the SSRF storage ring as high as possible. Other effects of the SW are also simulated and optimized, including the beta beating, the tune shift, the dynamic aperture, and the field error effects.     

合肥光源慢加速过程中高频系统的调节

 合肥光源是一台专用同步辐射光源，它在低能注入积累束流，然后同步地把束流加速到高能并在储存环中稳定运行。在加速过程中，粒子的同步辐射能量损失迅速增加，束流负载效应发生变化，需要相应地调节高频系统参数保持束流稳定。讨论了合肥光源加速过程中高频系统可能的两种高频系统调节方式以及高能情况下高频系统的最佳运行状态。     

基于逐圈位置频谱的束流不稳定性

 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。