HLS新研制的束流位置探测器定标和误差分析

介绍了NSRL二期工程中,为存储环上注入段真空盒改造而新研制的8组束流位置探测器的定标和数据处理过程及其探头定标电场的拟合和误差计算结果.介绍了专门用于BPM信号处理模块的电子学系统以及它的运行性能.     

CdS／聚电解质核-壳式复合微球的光谱特性研究

合成了CdS/聚电解质核-壳式复合微球并研究了其红外光谱、拉曼光谱和真空紫外光谱.在复合微球的红外光谱中出现的619.1 cm-1 Cd-S伸缩振动峰,与固态CdS相比出现了明显的蓝移现象.拉曼光谱中,与CdS特征纵光学声子模(1LO)相对应的299.4 cm-1也发生了蓝移现象.常温(290 K)和低温(20 K)下的真空紫外光谱存在差异.对于激发光谱,常温下主峰在269 nm,并有一些副峰,而低温下仅在253 nm处有1个明显的激发峰;常温下的发光峰在382 nm,并且有322、542和585 nm的副峰,而低温下则在394 nm处有明显的发光峰.这些结果说明CdS和聚电解质之间形成了包裹关系,并且具有很好的光学性能,可以作为荧光量子点标记材料.     

高斯初始能量分布下自由电子激光饱和状态的统计理论求解

基于高增益自由电子激光饱和状态的统计物理方法,在不同的电子束相空间初始分布下对原有理论进行了发展和推广,借助于多重数值积分技术解决了粒子束一般动量初始分布带来的计算困难,并以更接近实际的高斯动量分布为例进行计算。作为对比验证编写高斯初始动量分布下的直接数值模拟程序,将高斯初始分布同"水袋"两种初始分布的"暖电子束"入射情形下自由电子激光达到饱和时系统的光强、聚束因子和粒子相空间分布均进行相应计算和比较。结果表明:数值模拟和统计计算结果相一致;在目前选取的参数范围内,两种初始分布的相应结果差异并不显著。     

合肥先进光源储存环初步物理设计

我国最近立项建设的合肥先进光源将是一台软X射线与真空紫外衍射极限储存环光源,其电子束能量为2.2 GeV,周长为480 m,束流自然发射度为86 pm·rad,共有20个长直线节和20个短直线节。介绍了目前合肥先进光源储存环物理设计的进展情况,包括磁聚焦结构设计与优化,束流注入和集体效应的模拟与计算。     

合肥先进光源前端光子吸收器的设计及热分析

合肥先进光源（HALF）将建设成为1台第四代衍射极限储存环光源。HALF的引出光具有更高亮度,能给储存环带来更高的热负载。引光段需设置光子吸收器,以限定引出光的尺寸和吸收其余未使用的同步光,同时减少同步光热负载对储存环超高真空系统的影响。紧凑的衍射极限储存环的物理设计及光子吸收器与真空室连接方式的选择给光子吸收器的设计带来了一系列挑战。在插入式双片型吸收器结构的基础上,综合考虑吸收面形状、水冷结构、安装定位等因素,设计了一种基于CuCrZr材料、与真空室一体、无需单独定位的光子吸收器,并计算其位于弯转角2.74°的弯转磁铁下游光引出段处,被同步光照射的光斑尺寸和辐射功率;采用有限元分析方法对光子吸收器进行热力学模拟,得到辐照后的最高温度约为80 ℃,最大应力为20.8 MPa,最大热变形为0.05 mm。结合制作材料CuCrZr在高热负载下的许用准则,确定了光子吸收器结构的合理性。此研究为合肥先进光源中前端区光子吸收器的设计提供了重要的理论依据。     

单谐振腔束团长度监测器耦合结构设计与仿真

单谐振腔束团长度监测器利用谐振腔内的两个本征模式测量ps量级的电子束团长度,它的关键是如何将两个不同频率的模式互不干扰地耦合提取出来。为解决这个问题,基于低通和带通滤波器的理论,提出了同轴滤波耦合结构和膜片加载波导滤波结构,借助CST微波工作室对滤波器进行建模并仿真得到其S参数。为测试耦合器的应用效果,设计了一套带有该耦合结构的单谐振腔束团长度监测器探头,根据国家同步辐射实验室基于可调谐红外激光的能源化学研究大型实验装置FELiChEM的束流特点,在CST内对所设计的探头进行束流模拟仿真。仿真结果表明,该耦合器可以实现对特定模式的耦合,并有效降低其它模式的干扰,采用同轴滤波耦合结构和膜片加载波导滤波结构的谐振腔监测器可以实现对FELiChEM装置束团长度的高精度测量,测量误差小于2 %。     

NEG镀膜真空盒在线激活的初步研究

合肥先进光源（HALF）是一台正在规划中的衍射极限同步辐射光源,其紧凑的物理设计和小孔径磁铁导致传统离散分布的真空泵系统很难达到衍射极限储存环所需的超高真空环境。镀有NEG（Non-Evaporable Getter）薄膜的小孔径真空盒不仅节约空间,还具有分布式吸气的能力,能满足衍射极限装置对超高真空的需求。NEG膜层需要在一定温度下激活才能具有吸气作用,因此在满足其他部件安全的前提下,它的激活方法与工艺十分重要。本文通过建立在线激活NEG薄膜的温度分析模型,模拟在加热温度为180 ℃和200 ℃情况下的NEG镀膜真空盒及磁铁的温度分布;采用聚酰亚胺加热膜缠绕管道的加热方式对管道的在线激活工艺进行初步研究,完成银铜（OFS）真空管在线激活时的温度测量,测得磁铁最高温度保持在40 ℃左右,验证了NEG镀膜真空管在线激活时四极磁铁的安全性。此研究为合肥先进光源NEG镀膜真空盒在线激活提供了解决方案和工作基础。     

高频环行器打火原因的分析

合肥光源(HLS)储存环高频系统环行器在工作中出现了两种形式的打火——谐波打火和束流丢失打火. 谐波打火的原因已经找到并予以解决, 但丢束打火的机制尚未明确. 文中描述了丢束后高频系统的响应过程, 分析了一些可能造成环行器打火的因素. 为了防止环行器打火受损, 建立了快速联锁保护电路, 该电路在历次打火中成功地保护了环行器.     

应用数据挖掘的束流状态描述建模

聚类分析是描述数据群体特征的有效方法.然而,随着挖掘数据库规模的增大,评分函数极值搜索是计算复杂度很高的问题.文中提出了一种新的算法,并将其运用到束流状态描述建模中.试验结果表明,该算法快速有效.同时,重复性是电子储存环的重要指标,聚类模型可作为机器研究和决策的依据,具有指导意义.     

孤立分散在SiO2基质中的半导体InSb纳米颗粒界面效应的MS-XANES研究

利用MS-XANES计算研究了嵌入在SiO₂介质中的InSb纳米颗粒的界面效应, 结果显示Sb K-XANES实验谱在白线峰强度增大和白线峰向高能一侧展宽这两个特点的起因是: 1. SiO₂介质透过界面处强的Sb-O共价键间接地影响和改变了InSb团簇中Sb原子内部的势分布; 2. 通过InSb纳米颗粒界面处存在着强的Sb-O共价键使得Sb原子的5p电子被耗尽来提高InSb纳米颗粒Sb原子的5p的空穴数. 这两方面共同决定了InSb纳米颗粒的Sb K-XANES实验谱在白线峰 强度的增大. 此外, 由于纳米颗粒的界面效应, 仅仅把白线峰的强度增大归因于吸收原子电荷转移带来的空穴数增加, 并依此通过白线峰的强度计算吸收原子的空穴数是不合理的.