储存环束流丢失信号检测电路设计

丢束信号是上海光源束流测量系统需要提供的定时信号,用于触发数字BPM处理器libera记录丢束前束流数据来分析丢束原因,对提高加速器运行稳定性至关重要.本文详细介绍了丢束检测模块的原理,工艺设计及工艺测试情况,给出用RF信号源仿真束流信号的实验室离线测试结果.带束实验结果表明,本模块功能达到设计要求,可用于丢束数据的锁存.     

上海光源储存环束流轨道联锁系统升级

针对上海光源机器故障分析的需求,对原有储存环束流轨道联锁系统进行升级,实现对储存环束流位置测量系统中140台束流位置监测器(Beam Position Monitor,BPM)电子学输出的联锁信号进行标记,同时锁存丟束过程中所有BPM电子学中的逐圈轨道数据。联锁信号的处理与锁存触发信号的输出在FPGA(Field Programmable Gate Array)内完成。该系统集成至储存环的物理实验与工业控制系统(Experimental Physics and Industrial Control System,EPICS)控制系统之中。束流检测实验表明,该系统能够准确区分不同BPM电子学输出的联锁信号,同时锁存丟束时逐圈轨道数据,并通过该系统观测到了储存环束流丢失过程中的逐圈轨道变化。     

上海光源储存环束流位置监测系统

本文简述了上海光源储存环位置测量系统的物理需求、基本设计思想以及软硬件结构,对其中采用的数字束流位置信号处理器、高精度纽扣型束流位置探头、信号传输网络等关键部件的研制、安装情况进行了详细介绍.该系统经一年调试优化现已投入日常运行,结果表明位置分辨率达到亚微米量级,优于上海光源设计要求.     

BEPCⅡ储存环真空控制系统

北京正负电子对撞机重大改造工程(BEPCⅡ)的储存环真空控制系统是基于分布式实时控制软件EPICS架构设计的。真空控制系统负责储存环真空数据的采集、监测和真空阀门的联锁控制,确保真空设备维持超高真空状态。该系统自2006年11月初投入运行至今,一直工作稳定。     

兰州重离子加速器冷却储存环主环加速过程的束流反馈

正在建设中的兰州重离子加速器冷却储存环（HIRFL-CSR）主环用于束流的加速。在加速过程中,为了保证束流的谐振加速,须准备2个束流反馈环(相位反馈环和束流径向位置反馈环)来保证主导磁场与高频频率的同步。本文基于Laplace变换及数值计算结果，分析了束流反馈环对同步加速器中束流动力学行为的影响。     

高频噪声对上海光源储存环束流品质的影响

为了向用户提供高品质的同步辐射光,储存环束流应具有好的性能.储存环高频噪声的存在会影响到束流品质.本文基于DKW理论,研究了高频幅度噪声与相位噪声对束流能散度的影响,并分析了束团长度拉伸效应,以及对小间隙插入件U27上微聚焦光束品质的影响.模拟结果显示,位相噪声对束流品质以及辐射光品质的影响比较显著,且阶次越高的辐射光受高频噪声的影响越大.     

基于导频的储存环束流位置测量处理器研制

稳定的束流轨道对于同步辐射光源的性能至关重要,规划中的合肥先进光源是第四代衍射极限储存环,其亚微米级的束流轨道稳定度需要束流位置测量精度达到100 nm级别。本文基于国产化芯片,研制了带有导频补偿机制的束流位置测量处理器,主要包括导频模块、模拟前端模块、数字处理模块和嵌入式工控模块。输入信号经过导频模块和模拟前端模块调理,在数字处理模块通过带通欠采样原理实现模数转换,数字信号在现场可编程门阵列（FPGA）内经过下变频、滤波抽取、坐标旋转数字计算（CORDIC）模块以及差比和算法等处理后获得束流位置信息,嵌入式工控模块实时传输束流位置信号,与加速器控制系统通信。目前设计的束流位置处理器完成了实验室离线测试和束流测试,测试结果表明,当输入信号幅度在-55～5 dBm范围时,束流位置测量处理器的快获取数据（FA data）和慢获取数据（SA data）分辨率分别好于120 nm和70 nm,满足设计要求。     

利用数字束流位置处理器Libera测量BEPCII储存环束流阻尼时间和残余振荡

数字束流位置处理器Libera可以直接用来测量宽带的束流位置信号,由于其出色的硬件和软件性能,它可以在束流参数测量与诊断中得到广泛的应用.文章介绍了利用Lribera在BRPCⅡ储存环上进行的一些实验:利用逐圈(Turm-by-turm)束流位置测量数据计算横向阻尼时间和测量注入冲击磁铁引起的柬流位置残余振荡,实验主要目的是使BEPCⅡ储存环的束流调试和参数优化更方便快捷,并取得了初步的成效.     

BEPCⅡ储存环的预准直

北京正负电子对撞机(BEPCII)的正负电子储存环,建于原BEPC储存环隧道中,需完成拆除旧加速器、地面改造、水电安装、墙壁修整及新设备安装等工作。为提高工作效率,我们将构成BEPCII储存环主体的84个标准单元的安装准直工作抽取出来,作为预准直工程。本文介绍此预准直工程概况,给出了磁铁的标定方法、标定精度分析、主要设备在标准单元中的安装和调整方案、理论位置坐标计算方法、准直所用仪器和单元中主要设备的准直精度。BEPCII预准直工程顺利通过了国家验收。     

用于NSRL电子储存环束流损失监测的数据采集系统

介绍了NSRL电子储存环束流损失监测系统的分布式数据采集系统构成，并详细介绍了其中的下位机结构，计数器设计以及CAN BUS总线等技术研究。     

Development of a tune knob for lattice adjustment in the HLS-II storage ring

The betatron tune is an important parameter in a storage ring to enable stable operation. A tune adjustment tool with a small impact on the beam dynamics is useful for user operation and machine studies. Therefore, a tune knob is developed for the Hefei light source-II(HLS-II) storage ring. Owing to the compactness of the storage ring, a global adjustment mechanism is adopted. To reduce the impact on beam injection, only quadrupole families outside the injection section are used by the tune knob, and the b functions of the injection section remain unchanged. A code is developed based on the accelerator simulation software, MAD-X, to calculate the adjustment of the quadrupole strengths. The accelerator toolbox is used to double check the accuracy of the tune knob. Online measurement of the tune knob is also performed. The result shows that the tune knob works well when the tune is adjusted in a specific range. Betatron coupling measurement is also carried out, showing an application of the tune knob on machine studies. In this paper, the development of the tune knob and its experimental results in the HLS-II storage ring are reported in detail.     

合肥光源储存环控制系统

合肥光源储存环控制系统是一个基于EPICS(Experiment Physics and Industrial Control System)的分布式控制系统,本文首先描述其硬件结构、软件设计,然后重点介绍束流慢加速、束流闭轨校正、机器状态在线查询、数据存档及历史数据查询等应用软件的开发。运行结果表明,合肥光源储存环控制系统很好地满足了机器运行和机器研究的需要。     

Filling patterns in the SSRF storage ring

<正>There are various filling patterns in a storage ring for the users' requirements and consideration of the machine performances,such as beam lifetime,instability and chamber heating.These effects have been experimentally studied in the SSRF storage ring for typical filling patterns.Some experiment results and general trends of observations discussed in this paper.The explanations of the results are given.     

电子储存环的红外边缘辐射

介绍了电子储存环中偏转磁铁入口和出口处的非均匀磁场产生的辐射——边缘辐射，给出了零边缘长度、有限边缘长度、有限直线节长度条件下的辐射通量和亮度分布，通过与常规同步辐射场的比较，充分说明了边缘辐射是一种优良的红外同步辐射光源。     

Multi-bunch injection for SSRF storage ring

The multi-bunch injection adopted at Shanghai Synchrotron Radiation Facility(SSRF) increases the injection rate greatly, with much less injection time than that of single bunch injection. It reduces massively the beam failure time during users' operation and prolongs the pulsed injection hardware lifetime. In this paper, the scheme to produce multi bunches for the RF electron gun is described. The filling result and beam orbit stability for top up operation is discussed.     

HLS储存环慢加速过程的软件控制研究

合肥同步辐射光源(Hefei light source,HLS)电子储存环为非满能量注入,束流以200MeV的能量注入到储存环内。当积累到一定流强后,要进行慢加速(Ramping)。本文首先介绍慢加速过程控制的原理和方法,然后介绍如何采用Elegant软件建立储存环的物理模型。对于横向运动,根据慢加速过程中工作点、色品等的变化对Lattice参数进行调整;对于纵向运行,对慢加速步长和高频系统进行调整。     

上海光源储存环直流流强监测系统设计

上海光源储存环调试运行需要一个分辨率达到微安量级的直流流强监测系统.为此设计完成的硬件系统包含一个Bergoz公司NPCT型探头、一个NI公司PXI总线数字电压表模块以及一个PXI总线的输入输出控制器.数据采集处理软件在LabVIEW平台上开发,与控制系统的接口通过EPICS Shated Memory IOCcore技术实现.实验室测试及仿真结果表明该系统直流流强测量分辨率可达2微安,束流寿命相对测量精度可望达到0.5%.     

上海光源储存环光子吸收器布局设计

电子束经过储存环弯转磁铁发生偏转时,产生总功率-435 kW的同步辐射光,其中仅有一小部分被引入光束线、实验站,其余须在储存环中被光子吸收器吸收处理,并准直引出光束.本文对上海光源(SSRF0储存环同步辐射光的处理方法进行了讨论,并介绍了光子吸收器的布局、结构、性能及运行状况.     

Study of orbit stability in the SSRF storage ring

In this paper, analysis of the beam orbit stability and conceptual study of the dynamic orbit feedback in the SSRF storage ring are presented. It is shown that beam orbit position movement at the photon source points is smaller than the orbit stability requirements in horizontal plane, but exceeds the orbit stability requirements in vertical plane. A dynamic global orbit feedback system, which consists of 38 high-bandwidth air-coil correctors and 40 high-precise BPMs, is proposed to suppress the vertical beam orbit position movement. Numerical simulations show that this dynamic orbit feedback system can stabilize the vertical beam orbit position movement in the frequency range up to 100 Hz.