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

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Nuclear Science and Techniques 2009年第2期20卷 76-81页

作者： CHEN Guangling tian shunqiang LIU Guimin JIANG Bocheng Shanghai Institute of Applied Physics Chinese Academy of Sciences Shanghai 201800 China Graduate University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100049 China

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 *** are provided for adjusting or optimizing the lattice settings in commissioning or operation of the *** algorithm of the linear match and nonlinear optimization,and the GUI windows including the main functions and running status,are *** SSRF storage ring was employed as a test *** optics modes designed and optimized by the GUI tools were used for commissioning the storage *** of bodgui tool are machine-independent,and it can be well applied to modern light sources being built in other parts of the world.

关键词：图形用户界面加速器物理 SSRF 储存环非线性优化建模 MATLAB 光学设计

Calibration of the linear optics in the SSRF storage ring

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Nuclear Science and Techniques 2008年第5期19卷 257-265页

作者： tian shunqiang LIU Guimin ZHANG Wenzhi LI Haohu ZHANG Manzhou HOU Jie CHEN Guangling Shanghai Institute of Applied Physics Chinese Academy of Sciences Shanghai 201800 China Graduate University of the Chinese Academy of Sciences Beijing 100049 China

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 *** 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) *** fitting the closed orbit response matrix,linear optics of the storage ring is substantially corrected,and the measured parameters agree well with the *** optics modes were commissioned,and relevant machine physics studies were carried *** results are summarized.

关键词：线性光学 SSRF聚能环同步加速器校准

Tracking code simulation for passive harmonic cavity in the SSRF storage ring

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Radiation Detection Technology and Methods 2018年第1期2卷 57-64页

作者： Thanapong Phimsen Bocheng Jiang Hongtao Hou shunqiang tian Manzhou Zhang Qinglei Zhang Kun Wang Zhentang Zhao Shanghai Institute of Applied Physics Chinese Academy of SciencesZhangjiang campusShanghai 201800China University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100049China ShanghaiTech University Shanghai 201210China

Background A passive third harmonic cavity is planned to install in the Shanghai Synchrotron Radiation Facility(SSRF)storage ring to increase the beam *** beam loading effect generated by the gap between the bunch trains can suppress the bunch lengthening effect of the third harmonic ***,the field excited in the passive operation of the harmonic cavity depends on the bunch *** To estimate the effect of transient beam loading,the tracking codes have been *** The tracking simulation has been performed for three uniform filling cases and a nonuniform filling *** lengthened bunch distribution has also been included into tracking code *** effect of the lengthened bunch has also been *** The uniform filling pattern with shorter bunch trains shows lower transient beam loading effect and can give much higher bunch lengthening factors compared to those of non-uniform filling *** effect caused by the reduction of the harmonic voltage generated by lengthened bunch distribution causes a great reduction on bunch lengthening effect in uniform filling case,while the lengthening factor of non-uniform filling case does not affect much in this *** The tracking codes have been developed to estimate the effect of transient beam loading for three uniform filling cases and a non-uniform filling *** larger gap in the filling pattern can cause the higher transient beam loading effect and lower bunch lengthening *** lengthened bunch distribution has also been included into tracking code *** effect of the lengthened bunch has also been *** more the bunch is lengthened,the greater reduction on bunch lengthening effect.

关键词： SSRF storage ring Transient beam loading

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上海同步辐射光源工作点稳定性研究

原子能科学技术 2022年第9期56卷 1815-1820页

作者：吴旭田顺强张文志中国科学院上海高等研究院上海201204

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... 详细信息

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。

关键词：上海同步辐射光源运行稳定性线性光学工作点反馈

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上海光源二期工程的垂直发射度研究

核技术 2016年第5期39卷 6-12页

作者：李昌亮田顺强张文志中国科学院上海应用物理研究所嘉定园区上海201800 中国科学院大学北京100049

上海光源二期工程正在设计一个新的磁聚焦结构,它包含双斜插入件、超导二极铁以及超导扭摆器等新的元件。光谱亮度是表征同步辐射光源性能的一个重要参数,通过降低垂直发射度的方式来提高亮度是一种简便可行的方法。首先分别模拟和计算... 详细信息

上海光源二期工程正在设计一个新的磁聚焦结构,它包含双斜插入件、超导二极铁以及超导扭摆器等新的元件。光谱亮度是表征同步辐射光源性能的一个重要参数,通过降低垂直发射度的方式来提高亮度是一种简便可行的方法。首先分别模拟和计算了各类磁铁准直误差对垂直发射度的影响,然后采用奇值分解法校正了误差引起的闭轨畸变,最后使用60个斜四极铁来校正垂直发射度。结果表明,在上海光源二期工程的磁铁准直公差与目前正在运行的上海光源相同的条件下,六极铁垂直准直误差对垂直发射度的影响最大;用60个斜四极铁来校正垂直发射度,能使耦合度保持在0.5%以下。

关键词：上海光源二期工程磁铁准直误差垂直发射度耦合校正

中能衍射极限环中电阻壁和高频系统阻抗计算与优化

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原子能科学技术 2022年第9期56卷 1821-1831页

作者：王猛张文志田顺强蔡传兵刘新忠上海大学上海市高温超导重点实验室理学院物理系上海200444 中国科学院上海应用物理研究所上海201800 中国科学院上海高等研究院上海201204

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... 详细信息

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。

关键词：衍射极限环阻抗壁高频腔三次谐波腔束流集体效应

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工作点反馈系统对同步辐射光源运行稳定性的提升（英文）

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强激光与粒子束 2020年第4期32卷 47-54页

作者：吴旭田顺强张庆磊张文志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

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... 详细信息

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)。

关键词：工作点反馈稳定性 SSRF 束流光学 beta-beatings

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高频噪声对上海光源储存环束流品质的影响

核技术 2008年第5期31卷 321-324页

作者：冀锐敏田顺强后接陈光玲刘桂民中国科学院上海应用物理研究所

为了向用户提供高品质的同步辐射光,储存环束流应具有好的性能。储存环高频噪声的存在会影响到束流品质。本文基于DKW理论,研究了高频幅度噪声与相位噪声对束流能散度的影响,并分析了束团长度拉伸效应,以及对小间隙插入件U27上微聚焦光... 详细信息

为了向用户提供高品质的同步辐射光,储存环束流应具有好的性能。储存环高频噪声的存在会影响到束流品质。本文基于DKW理论,研究了高频幅度噪声与相位噪声对束流能散度的影响,并分析了束团长度拉伸效应,以及对小间隙插入件U27上微聚焦光束品质的影响。模拟结果显示,位相噪声对束流品质以及辐射光品质的影响比较显著,且阶次越高的辐射光受高频噪声的影响越大。

关键词：上海光源储存环高频噪声 DKW理论束团长度能散辐射光通量

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同步辐射光源新增线站相关加速器安装与调试

核技术 2024年第3期47卷 10-18页

作者：焦广为田顺强相升旺朱亚刘新忠吴帅中国科学院上海高等研究院上海201204 中国科学院上海应用物理研究所上海201800

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... 详细信息

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。

关键词：同步辐射光源上海光源束线工程插入件