合肥光源相空间测量

介绍了在合肥光源（HLS）上的相空间测量系统和测量结果,同时进行了工作点(Tune值)的计算。研究了电子储存环上三种相空间测量和计算方法：双位置单圈法、单位置双圈法和单位置单圈法。通过对仿真数据的计算和比较,论证了这三种方法的正确性和可行性,并分析了这三种方法的适用条件和在不同条件下的优缺点,为合肥光源的相空间测量提供了新的设计思路。     

逐圈测量系统在合肥光源数字反馈调试中的应用

使用逐圈测量系统作为观测手段,通过对逐圈测量系统采集所得数据进行分析,判断了数字反馈系统调试过程中的反馈效果。在改变六极铁电流以逐步改变储存环的色品值的过程中,通过逐圈测量系统观察了束流不稳定性,计算得到振荡增长时间和阻尼时间分别为0.258 ms和1.172 ms。并测量和计算了工作点、相空间等束流特性参数,分析了束流靠近和穿越5/9共振线的完整过程。     

逐圈测量系统在合肥光源数字反馈调试中的应用

 使用逐圈测量系统作为观测手段,通过对逐圈测量系统采集所得数据进行分析,判断了数字反馈系统调试过程中的反馈效果。在改变六极铁电流以逐步改变储存环的色品值的过程中,通过逐圈测量系统观察了束流不稳定性,计算得到振荡增长时间和阻尼时间分别为0.258 ms和1.172 ms。并测量和计算了工作点、相空间等束流特性参数,分析了束流靠近和穿越5/9共振线的完整过程。     

合肥光源逐圈测量系统定标及其应用

介绍合肥光源(HLS)逐圈测量系统和工作在4?0?8MHz的对数比率电子学处理系统的原理和性能.利用逐圈测量系统可以测量HLS储存环的Damping率、注入效率、Beta振荡、v值瞬时变化等,以此研究束流不稳定性,为机器稳定高性能运行提供了一个强有力的测试手段.在系统的设计中,选择了新近受到广泛重视的对数比电路完成位置信号处理.它不仅具有宽的动态范围和带宽以及好的线性度,而且造价低廉易实现.本文重点介绍了HLS逐圈测量系统的在线定标、灵敏度和它在升级后新注入调试中的重要应用.实践证明,该系统对新注入系统的调整是相当有用的.它是开展储存环的非线性动力学研究,观察动力学孔径不可缺少的设备.     

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。     

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。     

对数比电路原理与低频工作点反馈系统

 在合肥光源注入系统升级改造后,尝试了几种方法来改进机器注入束流稳定性。研制了用于抑制注入过程残余β振荡的水平和垂直方向的工作点振荡抑制模块,尝试了包括逐圈测量和锁相环原理来激励和稳定束流等方法来跟踪工作点变化。详细分析了基于对数比原理的逐圈测量系统,包括单束团和多束团模式,证明在多束团模式下逐圈测量的可行性和意义,更新了数据采集和可远程控制的软件集成环境。     

对数比电路原理与低频工作点反馈系统

在合肥光源注入系统升级改造后,尝试了几种方法来改进机器注入束流稳定性。研制了用于抑制注入过程残余β振荡的水平和垂直方向的工作点振荡抑制模块,尝试了包括逐圈测量和锁相环原理来激励和稳定束流等方法来跟踪工作点变化。详细分析了基于对数比原理的逐圈测量系统,包括单束团和多束团模式,证明在多束团模式下逐圈测量的可行性和意义,更新了数据采集和可远程控制的软件集成环境。     

基于Hilbert变换的相空间重建方法在HLS逐束团测量系统中的应用

引入基于Hilbert变换的相空间重建手段, 对合肥光源(HLS)逐束团测量系统采集的数据进行了全面的分析, 其中包括单个束流位置监测器(BPM)数据的相空间重建, 逐圈逐束团振荡相位信息、束团振荡模式信息、逐束团横向工作点(tune值)变换. 提出了新的分析束团tune值的手段, 提供传统方法无可比拟的更高的时间和频率分辨率. 还对不同模式的阻尼率进行了计算, 这为衡量逐束团反馈系统的效果提供了确实可靠的方法.     

基于对数比电路的HLS turn-by-turn系统

较详细地介绍了合肥光源逐圈束流位置测量(turn-by-turn)系统设计思想和理论分析。该系统是为了判定二期工程升级后的注入系统的注入效率和Damping率,研究Beta振荡和轨迹瞬时变化以及其他束流动力学问题如工作点变化等的研究而研制。选择了新近受到广泛重视的对数比电路服务束流瞬时位置信号的处理。利用工作在204MHz的对数比电路完成被激励束的turn-by-turn位置测量和相空间检测。给出了该系统各部分性能和理论分析结果,介绍了快速多通道ADC在该系统的数据获取中的应用。     

工作点测量系统在合肥光源的应用研究

 介绍了利用合肥光源(HLS)的工作点测量系统进行一些束流参数的测量及其应用研究,这些参数包括工作点、β函数;自然色品以及中心频率。同时还进行了清洗电极对工作点的影响的测量。给出了一些测量结果,测量结果与理论计算值相当吻合。     

合肥光源数字横向逐束团反馈系统

为了克服横向耦合束团不稳定性对合肥光源的不利影响,在合肥光源(HLS)研制了一套数字横向逐束团反馈系统。该系统使用直接采样前端,同时针对合肥光源水平方向工作点和垂直方向工作点太过接近的情况,修改了数字处理器的FPGA程序,使得单个处理器能够实现独立的双通道反馈。束流试验验证了反馈系统能有效抑制横向不稳定性,并可以提高注入流强。     

合肥光源数字横向逐束团反馈系统

为了克服横向耦合束团不稳定性对合肥光源的不利影响,在合肥光源(HLS)研制了一套数字横向逐束团反馈系统。该系统使用直接采样前端,同时针对合肥光源水平方向工作点和垂直方向工作点太过接近的情况,修改了数字处理器的FPGA程序,使得单个处理器能够实现独立的双通道反馈。束流试验验证了反馈系统能有效抑制横向不稳定性,并可以提高注入流强。     

Conceptual design of Hefei advanced light source

The conceptual of Hefei Advanced Light Source, which is an advanced VUV and Soft X-ray source, was developed at NSRL of USTC. According to the synchrotron radiation user requirements and the trends of SR source development, some accelerator-based schemes were considered and compared; furthermore storage ring with ultra low emittance was adopted as the baseline scheme of HALS. To achieve ultra low emittance, some focusing structures were studied and optimized in the lattice design. Compromising of emittance, onmomentum and off-momentum dynamic aperture and ring scale, five bend acromat (FBA) was employed. In the preliminary design of HALS, the emittance was reduced to sub nm·rad, thus the radiation up to water window has full lateral coherence. The brilliance of undulator radiation covering several eVs to keVs range is higher than that of HLS by several orders. The HALS should be one of the most advanced synchrotron radiation light sources in the world.     

Conceptual design of Hefei advanced light source

The conceptual of Hefei Advanced Light Source, which is an advanced VUV and Soft X-ray source, was developed at NSRL of USTC. According to the synchrotron radiation user requirements and the trends of SR source development, some accelerator-based schemes were considered and compared; furthermore storage ring with ultra low emittance was adopted as the baseline scheme of HALS. To achieve ultra low emittance, some focusing structures were studied and optimized in the lattice design. Compromising of emittance, on-momentum and off-momentum dynamic aperture and ring scale, five bend acromat (FBA) was employed. In the preliminary design of HALS, the emittance was reduced to sub nm·rad, thus the radiation up to water window has full lateral coherence. The brilliance of undulator radiation covering several eVs to keVs range is higher than that of HLS by several orders. The HALS should be one of the most advanced synchrotron radiation light sources in the world.     

合肥光源横向反馈系统的改进与试验结果

介绍了在合肥光源横向模拟反馈样机系统进行的改造和升级。主要包括前端束流位置信号处理模块的重建和与直流成分剔除单元模块。同时还进行了信号矢量合成模块的优化与改造、增加独立可调增益模块以及优化信号传输线路在内的重要改进。对改进后的反馈系统进行了抑制耦合束团不稳定性试验,相关试验数据分析结果表明,反馈系统提供的注入阻尼率提高了一个数量级。     

合肥光源横向反馈系统的改进与试验结果

介绍了在合肥光源横向模拟反馈样机系统进行的改造和升级。主要包括前端束流位置信号处理模块的重建和与直流成分剔除单元模块。同时还进行了信号矢量合成模块的优化与改造、增加独立可调增益模块以及优化信号传输线路在内的重要改进。对改进后的反馈系统进行了抑制耦合束团不稳定性试验,相关试验数据分析结果表明,反馈系统提供的注入阻尼率提高了一个数量级。     

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。     

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。