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。     

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,并且搭建了利用测量束流损失来测量托歇克寿命相对变化的装?利用这个装置测量了托歇克寿命造成的束流损失相对的变化,以期用这个的束损测量系统监测退极化造成的束流托歇克寿命的变化.     

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。     

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。     

合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.     

基于嵌入式EPICS的合肥光源储存环束流损失监测系统

针对合肥光源储存环恒流运行(Top-off)改造等性能提升的需要,研制了新型的基于嵌入式EPICS架构的储存环束流损失监测(BLM)系统,用于监测储存环中束流损失发生的位置和大小。新BLM处理器获取储存环各处双PIN型光电二极管传感器所采集的簇射电子的信号,分析处理后通过各个处理器内部的嵌入式系统所运行的EPICS程序将数据实时发布到加速器控制网络,使中控室能够实时获取束损的数据。新BLM系统能够实时对双PIN型传感器进行自检操作,排查故障隐患,提高了系统运行的效率和可靠性,经过试运行表明,新BLM系统可完全满足合肥光源恒流的运行需要。     

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,     

合肥光源储存环束流截面测量系统改造和软件升级

 存储环束流截面及发射度是同步辐射加速器重要的基本参数。从束流截面大小的变化和束斑位置的移动规律，可以进行环上的束流不稳定性的研究。介绍了合肥光源，储存环束流截面测量系统局部改造和它的软件升级并且着重介绍西欧核子中心(CERN)的软件框架ROOT在数据处理和显示方面的应用。     

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。     

Longitudinal phase-space coating of beam in a storage ring

In this Letter, I report on a novel scheme for beam stacking without any beam emittance dilution using a barrier rf system in synchrotrons. The general principle of the scheme called longitudinal phase-space coating, validation of the concept via multi-particle beam dynamics simulations applied to the Fermilab Recycler, and its experimental demonstration are presented. In addition, it has been shown and illustrated that the rf gymnastics involved in this scheme can be used in measuring the incoherent synchrotron tune spectrum of the beam in barrier buckets and in producing a clean hollow beam in longitudinal phase space. The method of beam stacking in synchrotrons presented here is the first of its kind.     

环境温度对合肥光源束流轨道稳定性的影响

 环境温度是影响电子束流轨道稳定性的重要因素之一,国内外大多数加速器实验室为此都建立了较为完备的环境温度监测系统和恒温空调系统。合肥光源(HLS)是第二代光源,全环闭合轨道垂直方向上要求稳定在100 mm以内。为定量研究和分析环境温度对合肥光源的电子束流轨道的影响,建立了环境温度监测系统。着重介绍了环境温度监测系统的组成、辐射干扰问题以及数据分析方法。数据分析结果表明：环境温度与束流位置之间具有较强的相关性,垂直方向环境温度每变化1 ℃,束流位置变化10～20 mm。     

Longitudinal momentum mining of beam particles in a storage ring

I describe a scheme for selectively isolating high density low longitudinal emittance beam particles in a storage ring from the rest of the beam without emittance dilution. I discuss the general principle of the method, called longitudinal momentum mining, beam dynamics simulations and results of beam experiments. Multi-particle beam dynamics simulations applied to the Fermilab 8 GeV Recycler (a storage ring) convincingly validate the concepts and feasibility of the method, which I have demonstrated with beam experiments in the Recycler. The method presented here is the first of its kind.     

一种新的永久周期磁铁聚焦的高功率宽带放大器

提出了一种新的高功率宽带放大器，它由速调管和自由电子脉塞组成，用永久周期磁铁聚焦。研究了这种器件的电子束聚焦、群聚和辐射。在速调管提供一阶调制系数为30%，波导管的半径1.51cm，摇摆器的磁场振幅0.16T，周期7.92cm，电子束的电压490kV，电流50A和半径0.368cm的条件下，预估这种器件的辐射波频率为11.4GHz，输出辐射功率为18MW，输出辐射带宽为44%。     

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。     

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。     

Measurement of the neutron lifetime in a magnetic storage ring

In previous papers a storage ring for neutrons was reported, which enables the confinement of very slow neutrons by means of their magnetic moment in a magnetic multipole torus. Improved experimental conditions permitted to determine the life-time of the stored neutrons by measuring their number with good accuracy up to one hour. After an initial phase the decrease with time follows very well a single exponential function with a time constant τ=877±10s. As explained in the paper this number represents the lifetime of the free neutron within the given errors.     

Measurement of antiproton lifetime using the ice storage ring

Antiprotons have been stored in the ICE Storage Ring and held for 85h with the help of stochastic cooling. We set a limit of at least 32 h for the antiproton lifetime (in its rest frame).     

Observation of beam instability in the SSRF storage ring

During the SSRF(Shanghai Synchrotron Radiation Facility) storage ring phase-I commissioning, some instabilities have been observed, and the broadband impedance has also been measured. The primary instabilities at present stage are vertical beam blow up and resistive wall instability.