FPGA实现次谐波聚束器的幅相控制

为满足上海光源Top-up运行模式的需要,保证光源直线加速器提供稳定的、高品质的束流,研制了次谐波聚束器的低电平控制系统。以可编程逻辑门阵列(FPGA)为基础,利用上下变频、IQ调制解调技术实现了次谐波聚束器幅度和相位的反馈控制。介绍了数字化技术的原理及上层应用程序的开发,并进行桌面测试,实现了幅度控制精度1%、相位控制精度1的技术指标。

次谐波聚束器相位控制的算法改进

为实现次谐波聚束器的数字化相位控制,利用下变频、IQ调制解调技术及商业化的PXI系统,开发了以LabVIEW为平台的低电平控制器。控制器采用了具有自学习和自适应能力的单神经元自适应PID的控制算法,满足了相位稳定度的要求,通过现场测试与传统PID算法进行比较,验证了该算法稳定性好、响应快、抗干扰能力强。

上海光源次谐波聚束器的优化设计及测试

介绍了上海光源直线加速器499.654MHz次谐波聚束器的物理设计、结构、加工、微波测量和试验、运行等的情况。通过2维、3维电磁软件的数值模拟方法对腔型、结构尺寸、电磁参数、调谐范围进行了优化设计,现该腔已经加工完成,并对其进行了电参数测试,结果与物理设计指标吻合很好。在上海光源的束流指标调试过程中,该腔能长期稳定运行。

BEPCII次谐波聚束系统物理公差要求的研究(英文)

为了进一步提高束流品质并逐步采用双束加速技术,BEPCII直线加速器准备采用带有两个次谐波聚束器的双次谐波聚束系统。目前,该次谐波聚束系统的物理设计和优化已经基本完成。由于新设计的双次谐波聚束系统很不同于BEP-CII现有的聚束系统,因此,就要求对聚束系统中存在的各种抖动(jitter)效应重新进行研究。使用多粒子模拟计算程序PARMELA对电子枪的高压抖动和定时抖动、次谐波聚束器的相位抖动以及功率抖动、聚束器中加速电场相位以及A0加速管(俘获加速节)中加速电场相位的抖动等效应进行了研究,并最终确定了聚束系统中各部件的物理公差要求。

上海同步辐射装置次谐波聚束腔中二次电子倍增效应的模拟

上海光源直线加速器采用一个次谐波聚束腔组成预注入器,其性能的稳定性和可靠性直接关系到电子束流的品质。二次电子倍增效应是其不稳定性的原因之一,为考察其中的二次电子倍增效应,将上海光源次谐波聚束腔与最普通的重入式谐振腔进行对比。结果表明,在实际使用的工作范围内,优化次谐波腔形状可有效抑制其中的二次电子倍增效应。进一步的考察表明,腔体结构的圆滑设计是抑制二次电子倍增的原因。

次谐波聚束系统固态放大器相位特性

为研究BEPCⅡ直线加速器次谐波聚束系统使用的两台固态放大器(20 kW/142.8 MHz,10kW/571.2 MHz)的相位特性,利用基于现场可编程门阵列(FPGA)的数字测量方法对两台固态放大器的脉内相移和相位稳定度进行了测量。测量系统硬件包括频率综合器、FPGA数字信号处理板和PC;软件部分包括FPGA内部算法、通信及PC端界面程序。该测量系统能真实地反映两台固态放大器的相位特性,为次谐波聚束器的相位补偿提供了参考。

BEPCⅡ未来预注入器的优化研究(英文)

BEPCⅡ未来的预注入器由热阴极电子枪、两个次谐波聚束器 (SHB)、行波预聚束器以及行波聚束器组成 .除电子枪以外 ,各个部分都位于螺线管磁场中 .使用PARMELA和EGUN程序模拟和优化了预注入器的束流动力学 .对SHB的聚束电压和漂移距离、预聚束器与聚束器的相位和加速梯度、螺线管磁场的形状等都进行了细致的研究和优化 ,并讨论了聚束器出口 10ps束长内电荷量的极限值 .

Design and Commissioning of a 150MeV Linac for SSRF

A 150MeV injector electron linac for the SSRF is under construction at SINAP.This linac has been installed, commissioned and handed over to the SSRF during the period of 2006—2007.This paper describes the special needs of an injector for a third generation synchrotron light source and the two specific modes of operation for this linac.The design results and the commissioning results for this linac are given in this paper.