1 中国科学院 上海应用物理研究所，上海市 201800；中国科学院大学，北京 100049；中国科学院 上海高等研究院（张江实验室上海光源中心），上海 201204
2 中国科学院 上海高等研究院（张江实验室上海光源中心），上海 201204
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）。
工作点反馈 稳定性 束流光学 tune feedback stability SSRF beam optics beta-beating SSRF beta-beatings 强激光与粒子束
2020, 32(4): 045107
Wuhan National Laboratory for Optoelectronics, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China
Frontiers of Optoelectronics
2018, 11(4): 348–359
中国科学院 上海应用物理研究所, 上海 201204
上海光源储存环安装了一套由两台椭圆极化波荡器组成的插入件(DEPU)，该插入件尤其是其中一台椭圆极化波荡器的积分场误差引起了闭轨畸变、工作点漂移、耦合度变化、动力学孔径减小等多种效应，这些效应对上海光源储存环的正常运行造成了极大影响。采用校正线圈前馈将最大闭轨畸变降低到10 μm的水平，采用四极铁强度前馈将工作点漂移控制在0.001左右，采用斜四极铁前馈将耦合度很好地控制在0.1%左右。通过六极铁在线优化解决了动力学孔径退化的问题，将注入效率保持在80%以上。在接近4年的运行中，补偿方案工作表现很好，轨道补偿的前馈还在不断地完善中。
椭圆极化波荡器 闭轨畸变 工作点漂移 耦合度 动力学孔径 elliptical polarization undulator closed-orbit distortion tune shift coupling dynamic aperture 强激光与粒子束
2017, 29(7): 075103
中国科学技术大学 国家同步辐射实验室, 合肥 230029
介绍了在合肥光源重大维修改造工程期间, 开发的一套基于扫频激励法的工作点测量系统。测量系统硬件包括基于条带BPM的信号拾取电极、前端信号调理模块、一台带跟踪输出的信号分析仪N9000AEP、功率放大器以及用于激励束流的条带激励器。系统控制软件采用EPICS开发, 基于EPICS Stream Device设计的输入输出控制器(soft IOC)运行在服务器虚拟机中, 通过VXI11协议进行通信实现对信号分析仪的控制和数据获取; 用户操作界面采用EPICS平台下的EDM开发, 通过Channel Access与IOC通信。在HLS-II储存环上对工作点测量系统进行了在线的调试。调试结果说明, 在扫频范围为2.1 MHz到4.1 MHz时, 工作点测量系统的统计分辨率在水平方向上好于0.000 3, 在垂直方向上好于0.000 2。
储存环 工作点测量系统 扫频激励 统计分辨率 HLS-Ⅱ HLS-Ⅱ storage ring tune measurement system swept-frequency excitation statistical resolution 强激光与粒子束
2016, 28(11): 115103
中国科学院 上海应用物理研究所， 上海 201800
上海光源储存环运行在恒流注入(top-up)模式下每10 min注入一次，注入引起的β振荡为测量工作点提供了有利条件。通过数字束流位置处理器采集储存环注入时的逐圈数据，对数据进行快速傅里叶变换计算获得工作点，以此搭建了刷新间隔为10 min的工作点在线监测系统。2014年上半年的运行结果表明，该系统能够有效检测工作点变化并评估加速器工作点可达到的最优性能。利用该系统能够及时发现加速器运行异常，并结合各设备运行状态可有效定位异常原因。
工作点 在线监测 恒流注入 数字束流位置处理器 tune real-time monitor top-up digital bean position processor 强激光与粒子束
2015, 27(4): 045105
1 中国科学院 上海应用物理研究所, 上海 201800
2 中国科学院 研究生院, 北京 100049
利用上海光源储存环中受激电子束团位置信号频谱数据，确定了束团在加速器中运行的工作点及品质因数，获得了储存环垂直方向阻抗和横向阻尼率，分析了不稳定性产生的原因。阐述了加速器中受激束团的运动特点，以RLC振荡电路为基础，对束团运动进行简单的建模，利用模型中频率响应函数对频谱中的脉冲波形进行拟合，得到了用于表示运动阻尼及频率分散程度的品质因数。实验结果表明：利用该方法拟合得到的数据与原数据的相关性可达98%以上，所拟合波形与原波形整体相似度高。对不同流强下的数据进行了研究,随着流强的逐渐增加，工作点和品质因数同步减小，不稳定性加剧，流强达到阈值后，频谱中单峰分裂为双峰，束流品质降低。
工作点 品质因数 谐振电路 脉冲拟合 阻抗 阻尼率 tune quality factor resonant circuit pulse fitting impedance damping rate
中国科学技术大学 核科学技术学院, 合肥 230029
使用逐圈测量系统作为观测手段, 通过对逐圈测量系统采集所得数据进行分析, 判断了数字反馈系统调试过程中的反馈效果。在改变六极铁电流以逐步改变储存环的色品值的过程中, 通过逐圈测量系统观察了束流不稳定性, 计算得到振荡增长时间和阻尼时间分别为0.258 ms和1.172 ms。并测量和计算了工作点、相空间等束流特性参数, 分析了束流靠近和穿越5/9共振线的完整过程。
逐圈测量 工作点 增长时间 阻尼时间 相空间 数字反馈 turn-by-turn measurement tune growth time damping time phase space digital feedback
中国科学院 上海应用物理研究所, 上海 201800
报道了工作点测量技术的研究现状, 对束流频谱分析用于工作点测量的方法进行了详细说明。介绍了上海光源储存环工作点测量系统的物理需求、方案设计、硬件结构及关键设备选型。采用束流实验的方法对系统配置参数进行优化, 对系统测量误差及分辨力进行测试评估, 讨论了测量系统不同工作模式的优缺点, 并给出加速器不同运行阶段应该采用的运行模式。优化后的上海光源工作点测量系统, 其系统测量误差小于0.000 1, 测量分辨力好于0.000 05, 测量过程对束流轨道及等效束斑尺寸的扰动控制在μm量级, 现已在上海光源运行及机器研究中投入实用。
工作点测量 束流诊断 储存环 上海光源 tune measurement beam diagnostics storage ring Shanghai Synchrotron Radiation Facility 强激光与粒子束
2010, 22(10): 2412
1 中国科学院近代物理研究所,兰州,730000
2 中国科学院研究生院,北京,100039
通过引进包含tune调制的传输矩阵,模拟计算了由四极铁电源纹波所引起的tune调制对HIRFL-CSRm动力学孔径的影响.模拟计算中,对HIRFL-CSRm实际(lattice)跟踪1.0×106圈.从结果可以看出,动力学孔径随调制振幅的增大迅速减小,大体呈线性变化;动力学孔径随调制tune值的变化在研究范围内也有变化,变化的范围在0.049～0.089 m之间.
Tune调制 传输矩阵 动力学孔径 Tune modulation Transport matrix Dynamic aperture
