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Current Status of Shanghai Synchrotron Radiation Facility

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Current Status of Shanghai Synchrotron Radiation Facility

亚洲晶体学联合大会

作者： Jianhua He zhentang zhao and Hongjie Xu Shanghai Institute of Applied Physics Chinese Academy of Sciences Shanghai 201800 China

＜正＞The Shanghai Synchrotron Radiation Facility （SSRF） is a third generation light source of 3.5GeV electron energy, aimed at producing very brilliant X-ray and soft X-ray beams to facilitate the researches in l...

关键词：

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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上海光源储存环恒流注入束流安全性模拟

强激光与粒子束 2013年第4期4卷 985-988页

作者：姜伯承张满洲李浩虎赵振堂中国科学院上海应用物理研究所上海201204

针对恒流注入过程中在同步辐射光闸开启情况下的辐射安全问题,对注入电子束轨迹进行了模拟跟踪计算,考察电子束在什么样的极端情况下会从光束线通道打出造成辐射安全事故。束流动力学模拟采用Accelerator Toolbox(AT)程序,正向跟踪电子... 详细信息

针对恒流注入过程中在同步辐射光闸开启情况下的辐射安全问题,对注入电子束轨迹进行了模拟跟踪计算,考察电子束在什么样的极端情况下会从光束线通道打出造成辐射安全事故。束流动力学模拟采用Accelerator Toolbox(AT)程序,正向跟踪电子轨迹。在不丢失任何可能性的前提下,放大入射电子束相空间,减小跟踪距离,简化计算。通过模拟结果得到机器安全联锁保护条件,为保障安全的恒流注入提供依据。

关键词：恒流注入辐射安全 AT程序上海光源

基于回声增强高次谐波产生的双色自由电子激光

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光学学报 2023年第4期43卷 247-253页

作者：张波齐争张文艳冯超赵振堂中国科学院上海应用物理研究所上海201800 中国科学院大学北京100049 中国科学院上海高等研究院上海光源中心上海201204

基于回声增强高次谐波产生,提出了能够产生软X射线波段双色自由电子激光脉冲的方案,并对该方案进行了理论模拟和关键技术研究。研究给出了双色种子激光的产生方案,搭建了双色种子激光系统,该系统可以产生中心波长分别为264.8 nm和265.3... 详细信息

基于回声增强高次谐波产生,提出了能够产生软X射线波段双色自由电子激光脉冲的方案,并对该方案进行了理论模拟和关键技术研究。研究给出了双色种子激光的产生方案,搭建了双色种子激光系统,该系统可以产生中心波长分别为264.8 nm和265.3 nm、脉冲延时可调的双色种子激光。基于该双色种子激光,在模拟中最终可以得到波长分别为5.884 nm和5.894 nm、峰值功率约为300 MW、脉冲延时可调的软X射线双色自由电子激光辐射脉冲。

关键词： X射线光学双色软X射线自由电子激光回声增强高次谐波产生

基于束流相空间拍频产生锁模自由电子激光的物理机制研究

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强激光与粒子束 2023年第9期35卷 98-102页

作者：张波齐争冯超赵振堂中国科学院上海应用物理研究所上海201800 中国科学院大学北京100049 中国科学院上海高等研究院上海光源中心上海201204

提出基于束流相空间拍频产生锁模多色自由电子激光的方案,利用带有能量啁啾的电子束流和上海软X射线自由电子激光装置(SXFEL)上的两个调制段-色散段结构,在束流中通过拍频形成多个流强脉冲串,并在此基础上进行高次谐波辐射,产生锁模多... 详细信息

提出基于束流相空间拍频产生锁模多色自由电子激光的方案,利用带有能量啁啾的电子束流和上海软X射线自由电子激光装置(SXFEL)上的两个调制段-色散段结构,在束流中通过拍频形成多个流强脉冲串,并在此基础上进行高次谐波辐射,产生锁模多色自由电子激光辐射脉冲。模拟结果表明,利用264 nm的种子激光,可在束流中形成18次谐波的群聚分量,并能最终产生中心波长约14.58 nm的锁模多色FEL辐射。

关键词：自由电子激光锁模拍频束流操控

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质子点扫描照射位置控制系统设计

核技术 2018年第4期41卷 17-24页

作者：苗春晖刘鸣舒航殷重先赵振堂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

上海质子治疗装置的束配系统采用点扫描的治疗模式。为了满足照射率与照射剂量分布精度的要求,需要设计一套精确的点扫描照射位置控制系统。点扫描照射位置控制系统通过二次多项式以及薄板样条曲线拟合得到了扫描磁场强度与位置电离室... 详细信息

上海质子治疗装置的束配系统采用点扫描的治疗模式。为了满足照射率与照射剂量分布精度的要求,需要设计一套精确的点扫描照射位置控制系统。点扫描照射位置控制系统通过二次多项式以及薄板样条曲线拟合得到了扫描磁场强度与位置电离室读出、扫描磁场强度与等中心束流位置之间的映射关系。在实际治疗时,通过治疗计划系统要求的等中心束流位置计算出目标扫描磁场强度,采用前馈算法控制扫描磁场到达目标磁场,同时通过比较位置电离室读出与目标位置之间的偏差来校正下一个点的照射位置。带束测试结果显示:在等中心处测得的质子束流在X方向和Y方向的照射位置偏差的最大值分别为0.8 mm和0.6 mm,均方值均为0.2 mm。该照射位置控制系统能够实现精确的点扫描照射。

关键词：质子治疗点扫描照射位置控制系统设计

产生超快水窗波段X射线的ESASE方案模拟

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强激光与粒子束 2022年第3期34卷 111-115页

作者：涂凌君冯超王晓凡赵振堂中国科学院上海应用物理研究所上海201800 中国科学院大学北京100049 中国科学院上海高等研究院上海201210 深圳综合粒子设施研究院广东深圳518000

脉冲宽度在百as(1 as=10^(−18) s)量级的X射线脉冲在超快科学领域有极为重要的作用。相较于目前世界上大部分运行在自发放大辐射模式的X射线自由电子激光(FEL),增强型自发放大辐射(ESASE)模式可以显著增加电子束的峰值流强,减小FEL的增... 详细信息

脉冲宽度在百as(1 as=10^(−18) s)量级的X射线脉冲在超快科学领域有极为重要的作用。相较于目前世界上大部分运行在自发放大辐射模式的X射线自由电子激光(FEL),增强型自发放大辐射(ESASE)模式可以显著增加电子束的峰值流强,减小FEL的增益长度,可用来产生百as量级的超快X射线。基于典型的软X射线FEL参数,对ESASE方案的参数进行了模拟优化,得到了百as量级、功率可达1 GW以上、波长可在水窗波段且可调节的X射线脉冲,为后续开展ESASE实验及其实验参数的优化提供参考。

关键词：阿秒脉冲超快X射线增强型自发放大辐射 X射线自由电子激光水窗波段

zhentang zhao: past and future of the Shanghai Synchrotron Radiation Facility

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National Science Review 2021年第12期8卷 122-125页

作者： Weijie zhao NSR

A synchrotron light source is familiar to many researchers. Biologists use it to determine structures of proteins and other biomacromolecules;material scientists use it to analyze internal structures of different materials; physicists use it to explore the basic matter states; and physicians use it to perform medical imaging. A high-performance synchrotron light source is often the workhorse supporting a prosperous multidisciplinary research center. In China, that is the Shanghai Synchrotron Radiation Facility(SSRF).

关键词： Synchrotron radiation

激光康普顿散射产生带轨道角动量的X射线方案研究

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核技术 2020年第7期43卷 22-28页

作者：耿和平武海龙陈建辉赵振堂中国科学院上海应用物理研究所上海201800 中国科学院大学北京100049 中国科学院上海高等研究院上海201210

涡旋光束是一种带有螺旋形波前结构和轨道角动量(Orbital Angular Momentum,OAM)的光束,在光学操控领域极具应用潜力,并在近几年逐渐成为了X射线物理和X射线光学领域的热门研究课题。近些年,国际上已有多家科研机构就X射线涡旋光束(XOAM... 详细信息

涡旋光束是一种带有螺旋形波前结构和轨道角动量(Orbital Angular Momentum,OAM)的光束,在光学操控领域极具应用潜力,并在近几年逐渐成为了X射线物理和X射线光学领域的热门研究课题。近些年,国际上已有多家科研机构就X射线涡旋光束(XOAM)的产生进行了实验和理论研究。本文设计了一个可产生能量约为1 keV的XOAM的方案,该方案采用高功率圆极化激光与相对论电子束发生激光康普顿散射(Laser Compton Scattering,LCS)的方法来产生XOAM光束,该方法具有小型化、可产生更高能量涡旋光束的特点。

关键词：激光康普顿散射 X射线涡旋光束轨道角动量

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基于深度强化学习的自由电子激光优化研究

光学学报 2023年第21期43卷 180-185页

作者：吴嘉程蔡萌陆宇杰黄楠顺冯超赵振堂上海科技大学物质科学与技术学院上海201210 中国科学院上海高等研究院上海201210 中国科学院上海应用物理研究所上海201800 张江实验室上海201210

束流轨道优化是短波长自由电子激光调试放大过程的关键环节。在实际实验中,需要花费大量的时间来调整参数,以校正轨道。为简化该多参数调优过程,研究了基于深度强化学习的自动优化技术,在仿真环境中使用SAC、TD3和DDPG算法调整多个校正... 详细信息

束流轨道优化是短波长自由电子激光调试放大过程的关键环节。在实际实验中,需要花费大量的时间来调整参数,以校正轨道。为简化该多参数调优过程,研究了基于深度强化学习的自动优化技术,在仿真环境中使用SAC、TD3和DDPG算法调整多个校正磁铁,以优化自由电子激光的输出功率。为模拟实际实验中非理想的轨道状态,在第一节波荡器入口处设置一磁铁以偏转束流轨道。随后利用深度强化学习算法自动调节后续7个磁铁以校正轨道。结果表明,通过引入偏差将输出功率降低一个数量级后,基于最大熵原理的SAC算法将功率恢复到初始值的98.7%,优于TD3与DDPG算法。此外,SAC算法表现出更强的鲁棒性,有望后续应用在我国X射线自由电子激光装置中实现自动调束。

关键词：激光光学自由电子激光轨道校正输出功率深度强化学习多参数优化