合肥光源高亮度注入器束流測量系統(tǒng)的研制.pdf

1、束流測量診斷技術(shù)是每個加速器必不可少的部件,它作為加速器的“感覺器官”,描述了束流的特性和行為,對機(jī)器狀態(tài)的測量和性能的改善起著至關(guān)重要的作用。本論文正是在此背景下,利用合肥光源高亮度注入器裝置,對束流測量的一些方法進(jìn)行了研究,為注入器束流品質(zhì)的提高提供了必要的手段和依據(jù)。本文的重點(diǎn)是介紹合肥光源高亮度注入器束流測量系統(tǒng)中用到的各種測量方法、束流測量系統(tǒng)的研制以及束流測量系統(tǒng)在束流參數(shù)測量上的應(yīng)用。
　　 本文首先介紹了合肥光源

2、高亮度注入器的系統(tǒng)構(gòu)成以及各個子系統(tǒng)的功能和相關(guān)參數(shù),然后對合肥光源高亮度注入器束流測量系統(tǒng)的研制、測量和應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的討論。
　　 針對束團(tuán)橫向尺寸的測量,我們選擇了YAG晶體屏和GigE Vision網(wǎng)絡(luò)相機(jī)的方案。利用該系統(tǒng),我們實(shí)現(xiàn)了相機(jī)縮放比(物體實(shí)際尺寸與其在圖像中所占像素個數(shù)之比)的快速測量,同時測量了不同機(jī)器參數(shù)下,不同位置處的束團(tuán)橫向尺寸,并對束團(tuán)尺寸測量中存在的誤差進(jìn)行了分析。
　　 針對低發(fā)射度的

3、測量,我們在合肥光源高亮度注入器實(shí)驗(yàn)平臺上開展了一系列先進(jìn)束流測量方法的研究。在極低電荷量的情況下,我們利用補(bǔ)償線圈掃描法測量了電子熱發(fā)射度。在高電荷量的情況下,我們設(shè)計(jì)并搭建了多狹縫法和單狹縫法發(fā)射度測量系統(tǒng)用于測量空間電荷占優(yōu)的電子束發(fā)射度,并對兩種測量結(jié)果進(jìn)行了比較。
　　 針對束流流強(qiáng)的測量,我們采用了非攔截式的積分流強(qiáng)變壓器和快速束流變壓器,并開發(fā)了基于Matlab和示波器的在線束流流強(qiáng)測量系統(tǒng)。利用該測量系統(tǒng),我們不

4、僅測量了束團(tuán)的電荷量,還測量了不同速調(diào)管功率下,暗電流電荷量隨補(bǔ)償線圈電流的變化趨勢以及銅陰極材料的量子效率。
　　 針對能量及能散的測量,我們采用了磁分析系統(tǒng),通過模擬計(jì)算選擇了合適的真空管道尺寸。利用該系統(tǒng),我們測量了不同速調(diào)管功率下的電子能量。
　　 針對束流位置的測量,我們采用了條帶束流位置探測器和數(shù)字束流位置處理器Libera的解決方案。利用該系統(tǒng),我們測量了機(jī)器運(yùn)行狀態(tài)過程中束流位置的變化,并將條帶束流探測器