电子储存环中离子俘获不稳定性和高频清洗的模拟

介绍了用强–弱模型对电子储存环中离子俘获不稳定性和高频清洗机制进行模拟研究的结果.模拟结果可合理地解释在合肥光源(HLS)储存环上观察到的现象.     

合肥光源储存环的离子俘获与直流离子清洗

研究了合肥光源(HLS)电子储存环中离子产生、俘获的过程,离子对束流的影响,直流离子清洗的作用及清洗效果.为光源的高效率的运行提供了理论指导及实验依据.     

BTCF上离子引起的束流不稳定性研究

对所设计的北京τ-粲工厂(BTCF)高亮度对撞模式下电子环中的离子引起的束流不稳定性做了研究.计算了不同束团填充空隙下的离子俘获比,然后用自编的模拟程序对BTCF上快束流–离子不稳定性做了模拟跟踪,得到的快束流–离子不稳定性的增长时间和理论解析计算值基本一致.     

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。     

合肥光源托歇克效应损失电子的探测

 束流寿命是衡量储存环性能的重要参数,直接影响着光源的正常运行。对于合肥光源（HLS）,托歇克（Touschek）寿命是影响束流寿命的重要因素。为了研究Touschek寿命,需要探测由于Touschek效应所损失的电子。介绍了束流寿命的概念,说明了Touschek效应的原理和机制,利用蒙特卡罗软件EGSnrc模拟计算了丢失电子与真空壁的相互作用,通过塑料闪烁体探测器和光电倍增管获得了由于Touschek效应丢失的电子所产生的信号,然后将信号经过放大甄别和符合处理后,用计数器测量了计数率。结果表明：由于Touschek效应而成对丢失的电子的确存在,且电子损失率随流强的降低而减小。这为下一步储存环的能量标定工作做好了前期准备。     

改进的合肥光源逐束团流强测量方案

 对于多束团运行的储存环，逐束团流强的测量是研究注入填充和束流不稳定性阈值等的重要内容。介绍了加速器常用的一些逐束团监测手段，在此基础上，利用HLS（Hefei Light Source）现有的逐束团测量设备，并配合相应前端信号处理电路，进行了HLS储存环逐束团流强测量。实验线路方面，在传统的高频频率倍频信号检波的基础上，尝试了新的与同步方波信号检波的方法。分别在多束团和单束团情况下对HLS的束团流强进行了连续检测实验，对实验结果进行线性拟合，得到了定标结果，结果表明系统的1阶线性拟合标准偏差均在1%左右；最后对其中非线性部分的物理本质进行了解释。     

北京正负电子对撞机中的束流光电子不稳定性研究

高能储存环中的正电子束流辐射出光子,打在束流管道壁上产生光电子并形成电子云;多束团正电子束流与电子云相互作用,有可能发生的不稳定性,称为束流光电子不稳定性.这种不稳定性有可能在下一代高能正负电子对撞机的束流中发生,因此对这种束流不稳定性的研究,也有很重要的实际意义.文章讨论了在北京正负电子对撞机(BEPC)上开展的束流光电子不稳定性实验和模拟分析研究.     

HLS储存环束流发射度研究

 研究了合肥光源(HLS)储存环束流发射度与其长直线节消色散条件之间的关系；在考虑到H函数的匹配时，计算了储存环最低束流发射度；为光源多种运行模式提供了理论依据。     

合肥同步辐射光源的耦合度校正

 在合肥同步辐射储存环中由于四极铁的旋转误差和在六极铁中垂直方向的闭轨畸变等,导致电子水平和垂直两个方向的运动的耦合,耦合度达到12%（测量值）。为降低束流的横向耦合度,提高光源亮度,拟在储存环中安装斜四极铁,探讨了斜四极铁的设计及安装的方法。     

合肥光源BPM真空室位移监测系统

 合肥光源(HLS)电子储存环的束流水平轨道存在缓慢漂移现象,导致轨道水平漂移的主要原因是同步光热效应导致束流位置检测器(BPM)真空室水平移动。为抑制这种现象而研制的合肥光源BPM真空室位移监测系统,利用光栅位移传感器实时监测全环24个BPM真空室的位移,并将数据反馈至HLS控制系统,由控制系统对BPM的轨道测量值进行实时修正,从而提高了慢速轨道反馈系统有效性。     

逐圈测量系统定标和新近实验结果

 主要介绍了合肥光源储存环上，正在应用和改进中的逐圈测量系统的定标和灵敏度；比较和分析了利用该系统获得的储存环200MeV 和 800MeV damping时间测量结果；在环注入调试中发现了束流积累限制的原因。它不仅可测到储存环的damping时间、beta振荡幅度和工作点瞬时变化，而且是研究抑制环的束流不稳定性和提高注入积累效率的重要测量手段。系统使用对数比电路完成位置信号处理，具有宽的动态范围和带宽以及好的线性度和稳定的运行性能，而且造价低廉，易实现。     

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。     

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。     

合肥光源储存环上八极磁铁的动力学效应分析

 为达到合肥光源二期工程通用模式的设计流强，在储存环上选择垂直方向β函数比较大的位置增加一组八极磁铁。该组八极磁铁对水平方向动力学孔径影响很小，虽然垂直方向动力学孔径明显减小，但仍然大于物理孔径，不会影响束流的注入积累过程。该组八极磁铁产生的垂直方向振荡频率分散可以提供ms量级的Landau阻尼时间，将明显增强抑制垂直方向束流集体不稳定性的能力。该组八极磁铁投入运行后，合肥光源注入积累过程明显改善，注入流强从无八极磁铁时的约100 mA提高到330 mA左右。     

合肥光源储存环注入凸轨系统满能量注入可行性研究

 合肥同步辐射光源现有的注入系统采用1/4能量注入。二期工程改造后,注入系统采用集中布局方案。以改造后的机器为基础,针对合肥同步辐射光源的两组运行模式,探讨实现满能量注入的可行性和实施方案。     

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。     

FEL光学速调管的升级性能分析

通过三维磁场的有限元计算，给出了自由电子激光（FEL）研究用光学速调管升级后的磁参数。国家同步辐射实验室合肥光源（HLS）电子储存环能量可以日常运行在200～800 MeV间，为了与电子储存环能量匹配，并在较高束电子能量下进行实验和得到较多的相干辐射光子，光学速调管从原来的对称结构升级成非对称结构，用于HLS储存环谐波产生FEL实验。给出了升级后非对称光学速调管的几组匹配磁参数，用于在HLS储存环注入能量和可以运行的最高能量下进行谐波FEL实验。初步计算表明，HLS 储存环电子束性能优越，能散很低，FEL实验用最高能散仅为2.05×10-4，相应FEL辐射的能散修正因子在0.96以上，可以忽略不计。     

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.     

波荡器对电子储存环束流影响的研究

研究了国家同步辐射实验室二期工程新建波荡器对储存环束流产生的各种影响,计论了在高亮度模式下,波荡器产生的效应。结果表明：波荡器安装在第三直线节在两种工作模式下对环的影响都有小,不影响正常运行,无须补偿。但安装在第四直线节时,在高亮度运行模式下对电子束流的影响较大,如不进行补偿,环将无法正常运行。