合肥光源逐束團(tuán)系統(tǒng)及相關(guān)理論和分析.pdf

1、同步輻射應(yīng)用的需求推動(dòng)加速器裝置不斷向高亮度和高穩(wěn)定性方向發(fā)展，這也是建設(shè)者們追求的主要目標(biāo)。而束流流強(qiáng)的提高和光源穩(wěn)定性受多種因素影響，其中影響最大的是各種束流不穩(wěn)定性，尤其是耦合束團(tuán)不穩(wěn)定性。對(duì)儲(chǔ)存環(huán)中束流運(yùn)行時(shí)存在的各種不穩(wěn)定性現(xiàn)象進(jìn)行研究，采取有針對(duì)性的措施來抑制不穩(wěn)定性的發(fā)生，從而保證光源的穩(wěn)定運(yùn)行和提高光源亮度是重要的課題之一。故而作者所在的課題組進(jìn)行了合肥光源逐圈測(cè)量、逐束團(tuán)測(cè)量、逐束團(tuán)模擬和數(shù)字橫向反饋系統(tǒng)的研制。本文內(nèi)

2、容的重點(diǎn)是逐束團(tuán)橫向測(cè)量和反饋系統(tǒng)的相關(guān)理論以及應(yīng)用研究。
　　 為了準(zhǔn)確測(cè)量水平、垂直方向的剛性振蕩，振蕩工作點(diǎn)等信息，本文首先介紹了束流動(dòng)力學(xué)、不穩(wěn)定性和測(cè)量理論，以及束流信號(hào)的形式和頻譜分析。
　　 隨后本文對(duì)現(xiàn)有測(cè)量手段和方法作總結(jié)和探討。借助于傅里葉分析、希爾伯特變換、時(shí)頻聯(lián)合分析、數(shù)據(jù)加窗、相空間追蹤等手段，使得束團(tuán)振蕩的幅度、模式、相位等瞬態(tài)變化信息得以研究。
　　 因?yàn)楹戏使庠醋⑷霑r(shí)振蕩頻率變化非

3、常大，束流軌道也有較大偏移，為了更精確時(shí)域追蹤軌道變化，小波分析被引入到加速器束流測(cè)量數(shù)據(jù)處理中。小波分析方法可對(duì)束團(tuán)振蕩信號(hào)進(jìn)行多分辨率分析并可分離出信號(hào)的振蕩主成分及直流和低頻的基線漂移成分。使用小波分析處理合肥光源儲(chǔ)存環(huán)的不穩(wěn)定性振蕩信息時(shí)分離出的各成分在時(shí)間軸上的位置與原信號(hào)相同，原有的線性關(guān)系保持不變。通過小波分析能無損失的處理信號(hào)，可獲得軌道位置隨時(shí)間的演化，可繞開求工作點(diǎn)過程獲得振蕩包絡(luò)并進(jìn)而求解增長(zhǎng)率和阻尼率，結(jié)果更真實(shí)

4、可信。
　　 緊接著，本文對(duì)工作點(diǎn)數(shù)值計(jì)算方法的進(jìn)行了系統(tǒng)而全面的分析并有所發(fā)展。借助基于這些算法的程序代碼以及合肥光源逐束團(tuán)測(cè)量系統(tǒng)(模擬)或逐束團(tuán)數(shù)字反饋系統(tǒng)的采集功能，合肥光源儲(chǔ)存環(huán)中電子束團(tuán)做橫向振蕩的瞬時(shí)工作點(diǎn)和準(zhǔn)周期運(yùn)動(dòng)的工作點(diǎn)得以深入研究。
　　 測(cè)量顯示在注入過程中合肥光源儲(chǔ)存環(huán)的工作點(diǎn)變化非常大，而數(shù)字反饋系統(tǒng)對(duì)工作點(diǎn)比較敏感，接受范圍有限。所以，本文接下來的內(nèi)容探討了反饋系統(tǒng)相關(guān)理論，為研究并提高反饋