倍频腔法测BEPCⅡ直线加速器的束团长度

 阐述了利用倍频腔束团长度监测器测量北京正负电子对撞机二期工程电子直线加速器束团长度的原理，通过两个月的测试和数据采集，测得的束团长度集中在1.4~2.0 mm之间，与理论值1.5 mm基本相符。根据不同时刻的记录，基频腔峰值电压与束流流强探测器BCT3所测流强值近似成正比关系；当大幅改变预聚束器和聚束器参数而束流流强不变时，反映聚束质量的五倍频腔信号也随之大幅改变，而反映流强信号的基频腔信号则变化不大，这些试验结果与理论分析完全一致。     

BEPCII直线加速器相控系统设计研究

为了补偿由于各种因素引起的微波相位漂移,BEPCII直线加速器需要建立微波相位反馈控制系统.能量最大法将用来确定每台功率源的最佳相位.沿直线加速器速调管长廊铺设相位稳定同轴线提供相位参考.现在已经完成了关键部件,如PAD单元、IfA 单元的开发.搭建了相控最小系统对系统进行了验证.     

STF数字微波低电平系统研究

STF是KEK为国际直线对撞机(ILC)建立的试验装置. 在STF中, 数字微波低电平系统用于控制超导腔的RF相位和幅度. 在没有实际腔运行的情况下, 设计了一个基于FPGA技术的实时超导腔模拟器, 用于测试微波低电平系统的硬件和算法. 超导腔的数字控制器用FPGA实现, 其中采用了PI反馈控制和前馈控制算法. 测试表明, 超导腔模拟器和控制器都工作良好, 可用于STF微波低电平系统的进一步开发.     

常温直线加速器RF系统的建模

为了研究针对RF系统的新的控制方法,用Matlab软件为常温直线加速器的RF系统建立了一个数学模型。模型包括了速调管、SLED和行波加速管等一些典型的微波器件。RF系统模型被用于研究系统在不同输入信号下的输出情况,并用于确定SLED的相位翻转时间和RF系统的工作点。一种新的控制算法,自适应前馈控制算法,也在RF系统模型上得到了验证,并取得了良好的结果。这些都证明所建立的RF系统模型是有效的。     

BEPCII Injector Linac Upgrade and Beam Instabilities

The upgrade project of the Beijing Electron Positron Collider （BEPCII） and its injector linac is working well. The linac upgrade aims at a higher injection rate of 5OmA/min into the storage ring, which requires an injected beam with low emittance, low energy spread and high beam orbit and energy stabilities. This goal is finally reached recently by upgrading the linac components and by dealing with rich and practical beam physics, which are described in this study.     

BEPCⅡ直线加速器相控系统PAD的研制

相位和幅度测量是BEPCⅡ直线加速器相控系统中最重要的部分之一. 基于模拟和 数字I/Q解调器, 构建了两种PAD, 并分别在实验室和速调管长廊进行了测试. 基于LMS方法的校准算法用于补偿模拟I/Q解调器的各种不匹配误差. 实验 证明, 两种PAD都能正常稳定地运行, 可以满足相控系统对相位和幅度测量的要求.     

BEPCⅡ正电子源磁通压缩装置的研制

正电子磁通压缩装置(Flux Concentrator，简称磁号)是正电子束流横向发射度的匹配装置，对提高正电子的俘获效率起非常关键的作用，是BEPCII正电子源的重要组成部分. 结合磁号的设计加工，用计算机软件模拟了磁号的磁场分布和共振特性，并同测量结果进行了比较.     

基于I/Q解调原理的数字PAD研制

 I/Q解调器可以同时测量微波信号的相位和幅度。为了消除传统I/Q解调器的不平衡误差，根据I/Q解调原理，应用数字滤波器及Hilbert变换等数字信号处理方法实现了对微波信号的正交解调，可以精确测量任意包络形状微波信号的相位和幅度。测试表明，数字相位和幅度探测器的精度可达±0.5°，重复性误差小于0.2°，温度系数约为-0.1°/℃，相位测量的动态范围为-18~5 dBm，幅度测量的动态范围为-20~0 dBm，其各项指标都达到了BEPCⅡ直线加速器相控系统的要求。     

142.8MHz次谐波聚束腔的结构优化设计

 使用二维有限差分法分析软件Superfish和三维有限积分法分析软件MAFIA，对142.8MHz次谐波聚束腔的结构进行了模拟和优化研究，给出了聚束腔结构优化设计的步骤和方法，确定了优化后聚束腔的基本结构。分析比较了Superfish和MAFIA两个软件的模拟优化结果，得出了基本一致的结论。还探讨了Superfish和MAFIA在聚束腔设计中的应用方法。     

任意分配比的微波功率分配器

圆波导中TE11模式波的电场在波导壁上随角度按正弦(或余弦)变化.如果在其侧壁上沿径向接两根互相垂直的波导,波导绕轴转动时两根波导中所分配的功率将随旋转角度而变化.这样就可以设计出任意分配比的微波功率分配器.通过HFSS的模拟计算完成了该功分器的设计,同时设计了一个新型的圆波导TE11模式转换器.