同步辐射光源新增线站相关加速器安装与调试

以上海光源新增的双插入件04IVU波荡器和04Wigger扭摆器为例,介绍了已运行的同步辐射光源新增束线工程中加速器方面需要着重处理的工作。首先,介绍插入件的设计参数及磁测结果,并使用SPECTRA程序计算了其光谱亮度;详细梳理了插入件的安装过程遇到的真空盒工艺误差、安装任务冲突和项目安装超期等问题及其解决方案;阐述了插入件调试工作的物理机制,以及如何应用前馈补偿的方法抑制了插入件调试过程中束流轨道影响,双插入件IVU和Wiggler的最高亮度分别为3 keV时的5.86×10^(19)Photon·s^(−1)·mm^(−2)·mrad^(−2)·(0.1%B.W.)^(−1)和2.75×10^(15)Photon·s^(−1)·(0.1%B.W.)^(−1),校正后IVU和Wiggler最大轨道扰动均小于2μm。对前端区真空清洗工作的意义、方法和结果进行了分析,并系统性地介绍了主被动模式相结合的新方法,该方法实现了高效的真空清洗。归纳了试运行过程中遇到的联锁逻辑错误、前端区真空异常、安全光闸硬联锁等问题,并总结了应对措施,为双插入件更好投入运行提供帮助。通过这些工作的进行,该双插入件已完成安装并基本调试完毕,对其他光源新增线站相关加速器安装与调试具有一定的参考价值。

中能衍射极限环中电阻壁和高频系统阻抗计算与优化

在衍射极限环中,由于采用了高梯度小孔径磁铁,真空盒尺寸相对于第3代同步辐射光源大幅减小,全环阻抗明显增大,因此在设计阶段需要对真空元件阻抗进行精准的评估与模型优化。本文计算了中能衍射极限环的多层电阻壁阻抗,针对衍射极限环给出了优化的电阻壁的材料选择;利用数值模拟程序,完成了对高频腔与三次谐波腔的设计、优化与阻抗计算;分析了由电阻壁阻抗、高频腔和三次谐波腔中的高次模引起的束流不稳定性,并对不稳定性问题提出了抑制方案。

衍射极限环光源纵向束流注入非线性优化（英文）

下一代同步辐射光源储存环动力学孔径较小,因而束流注入困难,可以通过纵向束流注入解决这一问题。为了使用更长的kicker脉冲,有必要降低高频频率以增加注入束流到储存束流的时移。因为同步辐射运动,时移更长的束流有更高的动量偏差,所以通过该方法进行注入需要储存环提供足够大的能量接受度和动力学孔径。用SSRF-U的候选磁聚焦结构来展示纵向束流注入非线性优化的可行方法。由一系列高频频率的最佳结果可知,低于界限频率时kicker脉冲不会继续增长。在束流模拟中,采用界限频率与合适六级铁强度,可使SSRF-U储存环束流注入达到最高效率。

Low-alpha optics design for SSRF

In this paper,short pulse radiation in Shanghai Synchrotron Radiation Facility(SSRF)is generated by the low momentum compaction factor(α_C)optics,and three kinds of the low-α_C optics are found,with the very lowα_C being adopted by reducing dispersion in the straight section to negative value in the SSRF.Energy acceptance is selected as objective functions in nonlinear optimization rather than the second orderα_C or other nonlinear driving terms.The optimal result is improved step-by-step by randomly setting harmonic sextupole strengths.Two optics modes,i.e.low positiveα_C and low negativeα_C,are analyzed.In order to get a large energy acceptance and only one stable point in longitudinal phase space,the low negativeα_C optics is taken as an operation mode for the short pulse radiation in the SSRF.

Calibration of the linear optics in the SSRF storage ring

PhaseⅠcommissioning of the SSRF storage ring at 3.0 GeV was ended with encouraging results. Distortions and calibrations of the linear optics during the storage ring commissioning are discussed in this paper.The calibration procedure has reduced sextupole-additional focusing effects by minimizing closed orbit deviation and corrected quadrupole magnetic coefficients with the linear optics from closed orbit (LOCO) technique.After fitting the closed orbit response matrix,linear optics of the storage ring is substantially corrected,and the measured parameters agree well with the design.Four optics modes were commissioned,and relevant machine physics studies were carried out.Their results are summarized.

工作点反馈系统对同步辐射光源运行稳定性的提升（英文）

上海同步辐射装置(SSRF)储存环上目前已经安装了十台插入元件(IDs)。在用户时间,插入元件的间隙被反复地调整以进行科学实验。虽然使用了插入件前馈系统,但依然存在扰动束流光学的残余四极场,它会导致束流横向振荡工作点的变化,进而影响机器的性能和同步辐射光亮度的稳定。为此,我们研发了一个工作点反馈系统来解决这个问题,并且已经在上海光源储存环上投入了运行,在两周左右的运行周期内,工作点的稳定度达到了±0.001。这个反馈系统还有另一个重要功能,即可以根据监控反馈系统校正电流的变化趋势来判断二极磁铁电源和四极磁铁电源是否存在慢漂问题。为了验证这个工作点反馈的可行性,我们对使用反馈前后几周的束流参数进行了比较,包括储存环注入效率、束流寿命、水平方向束斑尺寸以及β函数的变化情况(beta-beatings)。

上海同步辐射光源工作点稳定性研究

上海同步辐射光源(SSRF)是一台第3代高性能同步辐射装置,已稳定运行超过10年。储存环的线性光学模型稳定是光源稳定运行的基础。工作点反馈系统可实时地校正工作点,并间接地以降维的方式反馈难以在线测量到的线性光学函数。工作点反馈系统在SSRF的稳定运行验证了此方法的可行性,该反馈系统不仅使得工作点稳定度显著提升,也使得束流发射度、注入效率以及束流寿命等重要参数的稳定度得到大幅提升。衍射极限储存环光源是现阶段被广泛研究和建设的新一代同步辐射光源,工作点反馈系统也将发挥更重要的作用。本文分析电子储存环线性光学函数和工作点的稳定性,回顾SSRF工作点反馈系统的实际运行情况,介绍工作点反馈系统在SSRF衍射极限环lattice(SSRF-U)的模拟。工作点反馈在SSRF的实际运行情况和在SSRF-U的模拟结果显示,该系统可将工作点稳定在±0.001范围内,可满足储存环光源稳定运行和线性差耦合共振圆束斑模式对工作点稳定度的需求。

A modeling GUI for accelerator physics of the storage ring at SSRF

In this paper,we report a MATLAB-based GUI tool,bodgui,which integrates functions of lattice editor,linear match,and nonlinear optimization,and visualized tracking functions for beam optics design.A user can switch his/her design procedures one to another.Flexibilities are provided for adjusting or optimizing the lattice settings in commissioning or operation of the accelerators.The algorithm of the linear match and nonlinear optimization,and the GUI windows including the main functions and running status,are presented.The SSRF storage ring was employed as a test lattice.Several optics modes designed and optimized by the GUI tools were used for commissioning the storage ring.Functions of bodgui tool are machine-independent,and it can be well applied to modern light sources being built in other parts of the world.

电网波动对上海光源运行的影响及分析

电网波动对上海光源加速器的正常运行有较大影响。针对该问题,展开了系统的分析和研究工作。首先介绍了电网波动的成因以及电网波动对上海光源的影响情况。通过对具体事例进行分析,优化了上海光源加速器受电网波动影响后的基本恢复流程。分析了各硬件系统在发生电网波动时的不同表现,并依此探讨了如何优化此类故障的处理流程,建立完善的机器恢复程序。针对外电网波动提出若干建议,并提出了面对电网波动时需要采取的措施,尽可能降低电网波动对如低温压缩机、超导高频腔等关键设备的影响。以期缩短实际故障时间,加快机器恢复速度,保障上海光源稳定运行。以近10年运行数据为基础,研究发现电网波动对上海光源的影响存在若干重要阈值,这些阈值对机器恢复具有指标性作用。对因电压暂降产生的二次故障进行分析讨论,并提出若干建议。