合肥光源电子储存环束流闭轨的局部校正

在合肥同步辐射装置运行过程中，发生储存环的束流轨道偏移。利用现有设备对束流闭轨的位置进行了多次测量和分析，利用测量数据计算得到校正铁强度与束流位置之间移动的响应矩阵，并利用最小二乘法计算得到三个校正铁凸轨系数，用于束流闭轨的局部凸轨校正，取得了预期的效果。     

CSRm束流累积阶段闭轨校正系统设计

为测量兰州重离子加速器冷却储存环主环(CSRm)束流累积阶段的闭轨畸变并进行闭轨校正,开发了闭轨校正系统,该系统由轨道测量系统、闭轨控制系统和校正磁铁系统构成。轨道测量系统实现对束流轨道的实时监测;闭轨控制系统读取束流轨道信息,然后进行闭轨校正计算,并将计算后的校正值传输给校正磁铁系统;校正磁铁系统通过改变校正电源的值,改变校正磁铁的强度,实现对束流轨道的调整,完成闭轨校正。模拟测试结果表明,束流轨道水平方向的最大畸变由校正前的3.37 mm减小为校正后的0.39 mm,垂直方向的最大畸变由校正前的4.21 mm减小为校正后的0.31 mm。该系统能够实现响应矩阵的自动测量和束流轨道的自动校正,满足设计要求。     

合肥光源束流闭轨局部调整和校正

 针对特定实验站调整光源点位置的要求,设计了合肥光源储存环束流闭轨局部调整和校正系统,介绍了该系统的工作原理、硬件组成、软件设计及运行结果,设计要求束流闭轨局部调整的最大幅度为1~2 mm,水平方向和垂直方向其余闭轨畸变均方根分别小于50和30 μm。校正系统采用轨道设定法作为束流闭轨局部调整和校正算法,由束流轨道测量系统、校正铁系统和控制系统组成。运行结果显示：水平和垂直方向分别调节2.0和1.5 mm,水平方向和垂直方向其余闭轨畸变均方根分别为45.14和27.62 μm。     

升级的合肥光源闭轨测量系统及其应用

 描述了合肥同步辐射光源二期工程中，电子储存环升级的闭轨测量系统及其在设备研制中的应用。介绍了性能稳定可靠的Bergoz束流位置监测电子学信号处理器。升级后的闭轨测量系统中处理电子学电路的束流位置分辨率可达1μm，系统误差小于10μm。整个测试系统的分辨率小于3μm。利用该高精度闭轨测量系统和基于束流准直系统完成了束流准直四极铁磁中心的测量，并和控制系统完成了储存环全环闭轨反馈校正试验。一个完整的束流位置监测系统已投入了在线运行，保障了为用户提供高稳定高品质的光源。     

利用约束线性最小二乘法实现合肥光源束流闭轨全环校正和反馈

由于存在各种非理想因素,束流在储存环中的闭轨会发生畸变。对束流闭轨畸变进行校正的方法较多,目前合肥光源(HLS)采用奇异值分解(SVD)法进行束流闭轨的全环校正和反馈。针对SVD法不足之处,采用约束线性最小二乘法(CLLS)来改进HLS束流闭轨的全环校正和反馈。介绍了束流闭轨畸变校正的理论,着重介绍应用CLLS对HLS储存环束流闭轨畸变进行全环校正和反馈,并给出运行结果。结果显示,利用CLLS后,HLS敏感实验线站的束流轨道稳定性和重复性得到明显改善。     

高精度环形谱仪等时性模式的闭轨校正模拟

高精度环形谱仪（SRing）是HIAF装置的重要组成部分,闭轨校正设计是该同步加速器设计的关键部分。由于等时性模式（γ_t=1.43）线性光学水平β函数很大,磁铁场误差及安装误差会引起较大的闭轨畸变,并导致线性光学发生变化。模拟过程采用奇异值分解（SVD）算法,通过多次计算响应矩阵并计算校正铁校正量实现闭轨校正。同时考虑BPM误差的影响,并通过减少特征值使用个数降低校正铁校正量。校正后全环最大闭轨小于0.8 mm,线性光学也得到明显优化。     

基于MATLAB的合肥光源储存环束流轨道校正系统

 闭轨畸变对合肥同步光源的束流质量产生负面影响，因此必须对闭轨畸变进行校正。本文介绍了基于MATLAB的合肥光源储存环束流轨道校正系统的工作原理、开发过程及测试结果。该系统由束流轨道测量系统、校正铁系统和控制系统组成，基于MATLAB开发的束流轨道校正程序运行于操作员界面工作站上。首先对获取的束流轨道数据进行分析和计算，然后通过控制系统改变校正铁电源的电流以改变校正铁磁场强度，从而实现轨道校正。测试结果表明：束流轨道的最大畸变由校正前的4.468 mm下降到校正后的0.299 mm；标准方差（SDEV）由校正前的2.986 mm下降到校正后的0.087 mm。该系统达到了设计目标。     

改进后的BEPC储存环束流位置测量系统

介绍改进后的北京正负电子对撞机束流位置测量系统的软硬件结构和系统的性能.改进后系统的位置测量重复性优于10μm,测量一次闭轨的时间为11s,系统的动态范围大于81dB,最小可测束流强度低于0.5mA,测量结果的可信度是通过自洽检测来保证的.     

CSRm闭轨畸变及其校正的模拟研究

在给定的磁铁安装误差和磁场加工误差的条件下,对兰州重离子加速器冷却储存环主环的闭轨畸变及其校正进行了计算机模拟研究,在典型的误差分布下,校正前的水平方向及垂直方向的最大闭轨畸变分别为3.08mm和2.73mm,校正模拟的结果显示CSRm的闭轨畸变可以控制在足够小的范围内.     

响应矩阵分析方法在BEPC储存环上的应用

由于储存环中各种元件误差的存在, 机器的实际运行模式与设计模式有一定的偏差. 目前广泛开展的响应矩阵方法研究, 可以分析出磁铁元件以及束流位置测量元件的误差, 使束流基本参数得到校正. 介绍了用响应矩阵分析方法, 在BEPC储存环上进行的局部轨道校正的实验研究, 以及BEPC储存环束流参数校正的模拟研究.     

数字束流位置信号处理算法优化

在已有束流位置信号下变频算法的设计与实现的基础上,优化了算法时序,设计实现了数字自动增益控制、慢应用信号处理等模块功能,能获得逐圈、快应用及闭轨数据。上海光源储存环上的束流测试结果显示,处理器可正确获取包含束流真实运动的多速率位置数据。在174 mA储存环流强、500个束团的填充模式时,逐圈位置数据分辨力达到0.84 m,快应用位置数据分辨力达到0.44 m,闭轨位置数据分辨力达到0.23 m,性能满足设计要求。     

台肥储存环高频系统的调整

讨论了合肥光源高频系统参数对束流流强的影响。在合肥储存环闭轨校正实验中，发现束流轨道有较大的变化，为此对高频系统的频率、腔温等参数进行了必要的调整。此项工作对二期工程高频系统改造也具有指导意义。     

HLS闭轨监测系统的升级与数据获取

描述了二期工程中NSRL电子储存环束流位置监测系统的升级及其数据获取.介绍了BergozBPM电子学信号处理模块和基于VXI的数据获取模块以及网络互连技术在闭轨测量系统中的应用.LabVIEW软件开发环境则提供了好的硬件控制,提高了开发效率.升级后的束流位置测量系统在线监测误差,即它的长期可重复性≤10μm,处理电子学分辨率可达1μm.     

CSR电子冷却段磁场造成闭轨畸变及校正

电子冷却的应用提高了重离子储存环的束流品质, 也为重离子储存环的运行带来了新的课题. 电子冷却段的横向磁场在引导约束强流电子束的同时也不可避免影响了多次经过的离子轨道. 为了保证束流的安全运行, 必须将离子轨道的畸变部分限制在局部范围, 并保证轨道畸变量对储存环接收度的影响可以容忍. 讨论在建的兰州重离子储存环HIRFL-CSR电子冷却段磁场及其造成闭轨畸变和校正方案.     

直流清洗电场对储存环聚焦参数修正作用的研究

研究了直流清洗电场对储存环聚焦参数的修正作用.认为该清洗电场形成的横向振荡数移位,与储存束流闭轨实时位置有关.指出电极沿环不对称分布的此类清洗电场,会破坏储存环聚焦结构的对称性,降低储存环的接受度,在一定条件下,对注入积累束流过程有负作用.     

合肥光源利用电阻分流法的基于束流准直系统的研制

 介绍了合肥光源基于束流准直系统的研制,该系统利用可开关的电阻分流法构成,并采用固态继电器进行四极铁分流控制。利用该系统可以测量束流位置检测器的电中心相对相邻四极铁磁中心的位置偏移。给出了合肥光源基于束流准直系统的一些测量结果。     

DEPU对上海光源储存环的影响与补偿

上海光源储存环安装了一套由两台椭圆极化波荡器组成的插入件（DEPU）,该插入件尤其是其中一台椭圆极化波荡器的积分场误差引起了闭轨畸变、工作点漂移、耦合度变化、动力学孔径减小等多种效应,这些效应对上海光源储存环的正常运行造成了极大影响。采用校正线圈前馈将最大闭轨畸变降低到10 m的水平,采用四极铁强度前馈将工作点漂移控制在0.001左右,采用斜四极铁前馈将耦合度很好地控制在0.1%左右。通过六极铁在线优化解决了动力学孔径退化的问题,将注入效率保持在80%以上。在接近4年的运行中,补偿方案工作表现很好,轨道补偿的前馈还在不断地完善中。     

上海光源储存环线性模型校正

上海光源是我国刚刚建成的一台第三代中能同步辐射光源。为使得上海光源能够严格工作在设计状态下, 在调试过程中进行了一系列线性模型的校正, 主要包括闭轨校正、 基于束流准直（BBA）校正、 LOCO参数校正和线性耦合校正。经过反复的线性模型校正以后, 上海光源储存环的闭轨畸变均方根误差在水平和垂直两个方向可以分别控制到50和60 μm的水平, 包络函数畸变和色散函数畸变都可以控制到小于1%的状态, 工作点和束流发射度基本上校正到了设计值。线性耦合校正能够方便地将储存环的耦合度从0.02%调节到2%左右。调试结果表明, 上海光源采取的这一套线性模型校正方法, 能够有效地将上海光源的工作状态校正到设计状态, 并且为其他模式的调节奠定了基础。In the commissioning stage of Shanghai Synchrotron Radiation Facility(SSRF) storage ring, several methods were used to correct the linear optics. Beam Based Alignment(BBA) was used for BPM\|Quadrupole offsets measurement; Response matrix was used for orbit correction; LOCO was used for linear optics fitting, and quadrupoles strength were adjusted to correction the beta function; coupling was measured and corrected by skew quadrupoles. After correction, closed orbit are reduced to 50/60 μm in hortizontal and vertical plane; β beating and dispersion errors are less than 1%; betatron tune and emmittance are closed to the design value; betatron coupling also can be adjusted from 0.02% to 2%. These methods have been proved to be useful for storage ring calibrations, with the help of these methods, SSRF storage ring can be tuned to the design model and other model easily.     

束流逐圈位置测量在BEPC储存环上的初步应用

介绍了利用合肥同步辐射光源(HLS)的逐束团位置测量系统在北京正负电子对撞机(BEPC)上进行的逐圈位置测量实验. 在不同条件下对束流进行逐圈位置测量, 得到束流的相运动图像并观测了阻尼效应. 利用基频数值分析(NAFF)方法对逐圈位置数据分析得到高精度的束流频谱, 可以由此研究各种效应引起的工作点漂移. 实验中观测到特定工作点下由色品校正六极子引起的束流共振现象, 并对此作了合理解释.     

合肥光源直线加速器BPM系统的研制和测量

合肥光源直线加速器新改造的BPM系统已经安装, 并做了在线的束流位置测量实验. 本文介绍该BPM系统的结构、作为系统核心部分的信号处理模块以及离线标定的实验结果和在线应用的实验结果, 表明该BPM系统具有不小于40dBm的动态范围, 不大于100μm的束流位置分辨率, 水平方向和垂直方向分别具有1.61dB/mm和1.51dB/mm的灵敏度. 校正铁强度与BPM读数关系的实验, 表明该BPM系统能正确地反映束流的位置变化情况, 并且确定了校正铁在水平方向和垂直方向的校正系数分别为0.46mm/A和0.58mm/A, 校正铁设置为默认值时该BPM处的束流中心水平位置和垂直位置分别为0.83mm和－0.57mm.