用于能量标定的束流损失测量系统

为精确地测量合肥电子储存环电子束的能量,建立了一套束流损失的测量装置,选择了一款对低能光子探测效率高的塑料闪烁体探测器,根据测量到的束流损失信号研制了一套数字化的信号处理电路,并进行了实际测量。测量结果表明该束流损失测量系统能够精确、灵敏地反映出束流损失的变化,可以用于自旋共振退极化法标定电子束能量的实验;并介绍了自旋共振退极化法的测量原理及依据的理论基础。     

合肥储存环电子束流寿命分析

 电子束流寿命是个很重要的指标，直接影响合肥光源的正常运行，为此研究了影响束流寿命的因素，测量了高频腔压、耦合度以及束团长度对电子束流寿命的影响，研究显示合肥储存环的电子束流真空寿命和托歇克寿命相当；并且利用束损系统测量了因托歇克寿命的变化而造成束流损失的相对变化；通过增加耦合度增加束流的垂直发射度，有效地提高了束流的寿命，保证了合肥光源的正常运行。     

合肥光源电子束流能量标定的前期研究

为了在合肥储存环上利用共振退极化的方法建立一套测量电子束能量的装置, 进行了物理计算,     

上海光源储存环束流托歇克寿命研究

上海同步辐射装置(SSRF)是目前在建的第3代专用同步辐射光源. 其储存环电子能量3.5GeV, 设计束团发射度3.9nm•rad. 托歇克寿命将是影响束流寿命的最主要因素, 它主要受限于储存环的能量接受度. 储存环的能量接受度不但取决于 高频电压, 同时也受动力学孔径和物理孔径的影响. 因此能量接受度的计算将是复杂的. 通过计算机模拟跟踪的方法计算储存环各点的能量接受度, 其程序是建立在Accelerator Toolbox(AT)基础上的自编程序. 通过这些能量接受度数据给出更加准确的托歇克寿命, 并且分析了感兴趣的不同运行条件下的托歇克寿命的变化情况.     

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。     

HIAF-BRing中极化质子加速研究

为了更深入地研究核子性质,中国科学院近代物理研究所将在强流重离子加速器装置（HIAF）上利用极化质子束开展实验。HIAF增强器BRing能够提供最大能量9.3 GeV/u的极化质子束,在加速过程中极化束流会遇到多次退极化共振,需要特殊设计才能使束流保持较高的极化度。利用退极化共振强度模拟程序DEPOL,研究了BRing加速过程中不同退极化共振对束流极化度的影响。结果表明,加速过程遇到的两种退极化共振将会使束流完全退极化;在BRing电子冷却段加入Full Siberian Snake可以使质子束在加速时保持较高的极化度。In order to explore the nucleon properties in details, the polarized proton will be used for some special experiments at HIAF project in Institute of Modern Physics, Chinese Academy of Sciences (IMP,CAS). The maximum energy of 9.3 GeV/u for Polarized protons will be provided in the Booster Ring(BRing) at HIAF. The polarized beam experiences depolarizing resonances many times during acceleration process, so it's necessary to suppress those resonances to keep polarizability well by special design. In this paper, the code DEPOL is used to simulate the influence of depolarizing resonances process in BRing. According to the results, the beam's polarization has been destroyed completely by the depolarizing resonances in the acceleration process. And the Full Siberian Snake is chosen in the Electron Cooler part of BRing to preserve the beam's polarization during the acceleration, and its strength and location of the Siberian Snake are also presented here.     

用于重离子治癌回旋引出的实时流强测量系统北大核心CSCD

为满足重离子治癌加速器装置(HIMM)回旋加速器引出段束流流强的测量需求,设计了新的束流流强测量系统,该系统利用积分电流变换器(ICT)及锁相放大器等配套电子学,能够实现束流流强的非拦截实时测量。文中首先分析了中能束线(MEBT)束流流强的测量需求,并对设计方案进行了实验室系统分析和在线束流强测量。实验室结果表明,锁相放大器的幅度和相位响应一致性满足测量需求。由于ICT对束流流强的测量是相对测量,先使用法拉第筒对ICT进行在线标定;标定前先对法拉第筒(FC)(20μA档位)和ICT系统的流强分辨在线测量,分别为6.45 nA和5.163 nA。由于束流抖动的影响,测量的束流的稳定性约90 nA,其对应的相对测量误差约8%,ICT系统响应时间小于1 ms。测量结果表明,该系统满足物理测量需求。回旋加速器高频系统参数变化引起ICT标定系数变化的工作将在进一步工作中展开。     

HIRFL-CSRm冷却束流寿命

实验研究了HIRFL-CSRm中电子冷却装置对C6+,Ar15+两种束流寿命的影响。首先,通过对比实验的测量确定电子冷却可以有效提高束流寿命;其次,探究了电子冷却装置中的各项参数（主要是电子束密度分布、流强、能量、绝热展开因子）是如何影响束流寿命的,通过改变电子束参数,测量束流寿命的变化趋势和规律,并且结合电子冷却相关理论对实验结果给予解释,最终通过实验优化和确定最佳的冷却装置参数,使束流在HIRFL-CSRm上获得了较高的寿命,从而提高HIRFL-CSRm束流累积过程中的流强增益。     

加速器驱动次临界系统注入器Ⅰ束测系统（英）

加速器驱动次临界系统注入器Ⅰ,包括ECR离子源、低能传输线、射频四极加速单元、中能传输段和超导腔,注入器Ⅰ出口能够获得能量10 MeV的强流质子束流。为了调束和运行的需要,注入器Ⅰ将安装束流位置测量、束流截面测量、束流流强测量、束流发射度和能量测量,以及束流损失测量等束流参数测量装置。介绍了这些束流测量系统设计及其他方面的一些考虑。     

用束流位置监测器测量上海光源束流寿命

通过理论分析研究了电磁耦合型束流位置探测器（BPM）用于束流寿命测量的可行性,并在上海光源储存环上进行了束流实验,对其性能进行了评估。实验结果表明,与目前常用的直流流强变压器（DCCT）系统相比,BPM给出的束流寿命具有更高的带宽和分辨力,有利于进行不同时间尺度的束流寿命评估,而且可以通过多个平均的方式来进一步提高测量精度。