条形电极束流能散探测器

介绍了北京正负电子对撞机改造工程(BEPCⅡ)新安装的条形电极束流能散度探测器(BESM);对BESM无损束流能散度测量进行了理论分析以及对BESM进行了位置标定和灵敏度计算,并给出了该BESM位置灵敏度计算的误差分析.     

基于BEPCⅡ数字束流位置测量系统电子学系统的设计与实现

BEPCⅡ加速器的束流位置测量系统（BPM）模拟电子学经过十余年的运行逐渐老化,故障率上升,亟需进行升级改造。本文根据该需求,自行设计了基于BEPCⅡ系统参数的数字BPM电子学系统,内容包括模拟信号处理电子学、数字信号处理电子学、BPM固件算法逻辑、数据获取软件以及系统测试等多个部分。设计的数字BPM电子学系统经实验板级性能测试、实验室系统测试以及在线束流测试,结果表明该系统能满足BEPCⅡ装置对束流位置测量的需求。     

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.     

束流位置探测器自动标定系统研制

为满足高能同步辐射光源(High Energy Photon Source,HEPS)和北京正负电子对撞机重大改造工程(Upgrade of Beijing Electron Positron Collider,BEPCII)等工程需求,研制了一套束流位置探测器(Beam Position Monitor,BPM)自动...     

高能同步辐射光源逐束团束流位置测量电子学研制

基于高能同步辐射光源（HEPS）储存环,研制了一套逐束团束流位置测量（BPM）电子学系统,电子学的硬件部分由模拟信号采集板卡和数字信号处理板卡组成,软件部分由底层固件和顶层应用软件组成。系统的采样频率为500 MHz,带宽为1 GHz,对来自储存环BPM探头的4路模拟信号进行数字化,得到束团幅度数据,利用ZYNQ芯片计算出每个束团在真空管道中的位置。逐束团BPM电子学在实验室的测试结果为：输入信号峰峰值小于1.8 V时ADC通道非线性度小于1%,无杂散动态范围约60 dB,灵敏度系数取8.26 mm时位置分辨率优于10 μm,测试结果满足HEPS逐束团BPM的需求。     

Tek实时频谱仪在"高能加速器"测试方面的应用

在加速器的运行、调束和机器研究过程中，需要经常对束流振荡频率进行测量。另外在加速器物理实验以及在研究各种束流不稳定性的机器研究过程中，都需要频谱测量和频谱分析。泰克WCA200A系列实时频谱分析仪(RSA)在频谱测量以及多域(时域、频域、相位等)分析方面较传统的扫频频谱分析仪和示波器能给我们提供许多优势。     

基于BEPC Ⅱ的数字束流位置探测器信号处理算法的FPGA实现

数字束流位置探测器(BPM)算法是数字BPM系统最核心的部分,其对束流位置测量的精度起决定作用。本文在完成数字BPM算法MATLAB模拟工作的基础上,将模拟优选出的数字BPM算法在自制的电子学硬件上进行FPGA实现。首先介绍了数字BPM算法的总体设计和实现方案;其次介绍了数字BPM算法各功能模块的设计原理及其在FPGA中的具体实现方法;最后在输入信号频率499.8 MHz、强度-10 dBm、BPM探头灵敏度系数23的条件下进行了实验室测试。实验结果显示：逐圈位置分辨达2.96 μm,快响应位置分辨达0.65 μm,闭轨位置分辨达0.33 μm,验证了本算法在束流位置测量中具有良好性能。     

BEPCII逐束团双反馈系统运行试验研究

逐束团反馈控制是抑制束流不稳定性最好的方法,未来的环形正负电子对撞机(Circular Electron Positron Collider,CEPC)等超大型装置的环周长为100 km,束流不稳定增长时间为毫秒量级,这要求束流振荡能在十几圈甚至几圈内被抑制,意味着反馈系统提供的阻尼时间要很短,传统的数字反馈系统显然难以实现。一些缩短阻尼时间的方法相继被提出,其中之一是在储存环中采用若干套束流反馈系统作用于同一束流上,通过阻尼效果的叠加以减少总系统阻尼时间。本文工作主要利用北京正负电子对撞机二期(Beijing Electron Positron Collider Ⅱ,BEPCⅡ)同步模式外环上两个条带kicker的有利条件,开展双反馈系统带束实验研究,一套是自行研制的逐束团数字横向反馈系统,另一套是Dimtel公司生产的商用逐束团数字反馈系统,分别测量各系统以及双系统的阻尼时间。实验测得商用系统的阻尼时间是0.93 ms,自研反馈系统的阻尼时间为2.98 ms,双反馈系统的阻尼时间为0.70 ms,验证双反馈系统能够有效缩短阻尼时间。     

Tek实时频谱仪在"高能加速器"测试方面的应用

0.引言 加速器即带电粒子加速器是人类探索微观世界的重要设备和手段,随着加速器理论以及和加速器相关的科学技术的飞速发展,目前加速器已变成许多学科都必不可少的实验装置,像医学、材料学、化学、生物学等等.加速器的种类很多,根据应用划分,目前的高能加速器主要应用于粒子对撞和同步辐射.另外,还可以根据其加速的内容和方式,对加速器进行分类.北京正负电子对撞机(BEPC)即是我国自行建造的第一台高能加速器,它有电子直线加速器(Linac)、正负电子输运线(Transport line)以及储存环(StorageRing)组成.储存环可以提供正、负电子对撞束流,用于高能物理实验和兼容模式的同步辐射研究,或者提供电子束流专门用于同步辐射研究.通常在高能加速器中,电子枪发出的电子束通过直线加速器加速到预先确定的能量,然后通过输运线或增强(Booster)环注入到储存环.储存环有许多用于带电粒子束偏转的电磁铁以及用于加速和聚束电荷粒子的高频腔.每次在粒子束通过高频腔时,粒子束将被聚束和加速,获得更多的能量.电磁铁则用来调节粒子束的闭轨,这样可以使得粒子束在理论设计的磁聚焦结构(Lattice)中保持沿平衡轨道作圆周运动.