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合肥光源钮扣型束流位置检测器的设计计算

原子能科学技术 2010年第B9期44卷 517-521页

作者：马天骥孙葆根杨永良卢平方佳邹俊颖中国科学技术大学核科学技术学院&国家同步辐射实验室安徽合肥230029

对合肥光源中使用的钮扣型束流位置检测器进行了相关参数的计算,计算了水平和垂直方向的灵敏度。对内在分辨率和传输功率进行了估算。用优化后的检测器安装位置参数对束流位置进行了高精度数值仿真,对测量数据用差比和和对数比方法进行... 详细信息

对合肥光源中使用的钮扣型束流位置检测器进行了相关参数的计算,计算了水平和垂直方向的灵敏度。对内在分辨率和传输功率进行了估算。用优化后的检测器安装位置参数对束流位置进行了高精度数值仿真,对测量数据用差比和和对数比方法进行处理,得到直观的mapping图和拟合多项式。对束流和信号进行仿真拟合,当束流位移从(0mm,0mm)到(4mm,4mm)时,归一化和信号的变化小于5×10-3。

关键词：钮扣型束流位置检测器灵敏度 mapping图

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条带束流位置检测器四极分量的标定

条带束流位置检测器四极分量的标定

“创新——核科学技术发展的不竭源泉”——中国核学会2009年学术年会

作者：方佳孙葆根李鹏卢平罗箐王晓辉唐雷雷中国科学技术大学核科学技术学院&国家同步辐射实验室

合肥光源(HLS)直线加速器(LINAC)的条带电极束流位置检测器(BPM)在安装前进行了四极分量的标定,以减小加工等误差对后期发射度和能散测量的影响。标定时,向天线馈入高频信号以仿真束流通过BPM时产生的电磁场信号;通过天线与BPM的相对移... 详细信息

合肥光源(HLS)直线加速器(LINAC)的条带电极束流位置检测器(BPM)在安装前进行了四极分量的标定,以减小加工等误差对后期发射度和能散测量的影响。标定时,向天线馈入高频信号以仿真束流通过BPM时产生的电磁场信号;通过天线与BPM的相对移动来仿真束流横向位置的变化;采用二维网格结构高斯加权的方法来模拟不同尺寸的高斯分布束流。同步记录天线的位置和BPM四路电信号,处理数据得到了电中心相对于机械中心的偏移、BPM的位置灵敏度和四极分量灵敏度等参数。通过对多组电信号和位置信号的处理拟合出了机械位置(x,y)与对数比电位置信号(U,V)的相关多项式和四极分量Q关于σ-σ和束流中心位置(x,y)以及它们高次项的经验公式。

关键词：束流位置检测器四极分量对数比处理二维网格结构高斯加权

来源： cnki会议评论

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合肥光源钮扣型束流位置检测器的设计计算

合肥光源钮扣型束流位置检测器的设计计算

第六届(2010年)北京核学会核技术应用学术交流会

作者：马天骥孙葆根杨永良卢平方佳邹俊颖中国科学技术大学核科学技术学院&国家同步辐射实验室

关键词：钮扣型束流位置检测器灵敏度 mapping图

来源： cnki会议评论

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合肥先进光源纽扣BPM设计及测试研究

激光杂志 2024年

作者：汪建业王栋宇唐雷雷王安鑫孙葆根中国科学技术大学国家同步辐射实验室

为了对合肥先进光源（Hefei Advanced Light Facility，简称HALF）电子储存环的束流位置以及闭合轨道进行测量，设计并测试了一种纽扣型束流位置检测器（Beam Position Monitor，简称BPM）。首先基于束流位置测量系统的要求，对HALF纽扣... 详细信息

为了对合肥先进光源（Hefei Advanced Light Facility，简称HALF）电子储存环的束流位置以及闭合轨道进行测量，设计并测试了一种纽扣型束流位置检测器（Beam Position Monitor，简称BPM）。首先基于束流位置测量系统的要求，对HALF纽扣型BPM进行设计，主要包括材料、几何结构等；随后对设计的BPM进行理论分析与计算，得到位置灵敏度0.10526 mm-1、mapping图等信息；最后对加工完毕的HALF预研项目BPM样机进行标定测试。得到BPM的测量灵敏度、mapping图等，减小BPM本身的非线性，消除了BPM本身组件的安装误差以及为消除在线误差提供数据参考。结果表明设计的纽扣型BPM满足HALF的束流位置测量需求。

关键词：束流位置检测器电子储存环信号处理静电感应差比和算法灵敏度

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合肥光源注入器条带检测器的设计与计算

原子能科学技术 2010年第B9期44卷 511-516页

作者：方佳孙葆根卢平杨永良王晓辉邹俊颖马天骥中国科学技术大学核科学技术学院&国家同步辐射实验室安徽合肥230029

根据合肥光源升级改造的要求,为进行合肥光源注入器的束流位置、发射度和能散的非拦截测量,设计了新的条带束流位置检测器(BPM)和八电极束流能散检测器(BESM)。计算了条带BPM和八电极BESM通过电信号提取σx2-σy2以及灵敏度的公式。通... 详细信息

根据合肥光源升级改造的要求,为进行合肥光源注入器的束流位置、发射度和能散的非拦截测量,设计了新的条带束流位置检测器(BPM)和八电极束流能散检测器(BESM)。计算了条带BPM和八电极BESM通过电信号提取σx2-σy2以及灵敏度的公式。通过条带电极的时域频率分析、阻抗匹配等计算确定了两个检测器的具体物理参数。在CST microwave studio中按照计算的物理结构进行建模仿真,得到了电极间的耦合且考虑了电极耦合对灵敏度的影响。计算了条带BPM的位置分辨率,符合设计要求。

关键词：束流位置检测器束流能散检测器四极分量阻抗匹配电极耦合

Libera Brilliance Single Pass束流位置处理器性能测试

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强激光与粒子束 2012年第12期24卷 2893-2896页

作者：邹俊颖方佳孙葆根杨永良卢平周泽然马天骥徐宏亮中国科学技术大学国家同步辐射实验室合肥230029

在合肥光源(HLS)升级改造中,为了增强注入器的束流位置检测器(BPM)系统的整体性能,采用单次通过数字束流位置处理器(Libera Brilliance Single Pass)构成信号处理系统。首先对Libera BrillianceSingle Pass进行了离线的性能测试,然后用... 详细信息

在合肥光源(HLS)升级改造中,为了增强注入器的束流位置检测器(BPM)系统的整体性能,采用单次通过数字束流位置处理器(Libera Brilliance Single Pass)构成信号处理系统。首先对Libera BrillianceSingle Pass进行了离线的性能测试,然后用它对条带BPM进行实验台标定,最后在合肥光源现有200MeV直线加速器上进行了在线测试。结果显示其离线分辨力为4～17μm,优于原有对数比处理系统。在线水平和垂直分辨力分别好于26μm和19μm,优于原有系统的58μm和33μm。

关键词：单次通过数字束流位置处理器束流位置检测器标定直线加速器

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多脉冲强流电子束在线测试数据处理

强激光与粒子束 2013年第11期25卷 3009-3012页

作者：蒋薇李勤赖青贵王毅杨治勇代志勇张晓波中国工程物理研究院流体物理研究所中国工程物理研究院脉冲功率科学与技术重点实验室四川绵阳621900

在多脉冲强流直线感应加速器(LIA)的测控和诊断系统中,电子束的在线测试数据处理是重要的组成部分。多脉冲强流电子束在线测试数据处理系统是集测试仪器、计算机和工作站等组成的工业以太网,以及实现测试网络配置、测试仪器的通信及控... 详细信息

在多脉冲强流直线感应加速器(LIA)的测控和诊断系统中,电子束的在线测试数据处理是重要的组成部分。多脉冲强流电子束在线测试数据处理系统是集测试仪器、计算机和工作站等组成的工业以太网,以及实现测试网络配置、测试仪器的通信及控制、数据采集、束流强度和束质心位置计算、显示以及存储等功能为一体的专用软件。多脉冲强流电子束采用基于电阻环束流位置检测器(BPM)的束流测试线路,根据束线上每个BPM测试得到的四个象限点的原始电压信号波形,以及测试线路的结构参数,计算束线上每个PBM位置的束流强度以及束质心位置随时间变化的波形,根据随时间变化的波形数据计算每个BPM位置多个脉冲束流的强度以及束质心位置的统计数据。数据的存储采用SQL和文件系统相结合的方式。这套多脉冲强流电子束在线数据处理系统在多脉冲强流LIA的调试实验中稳定可靠运行,为实验提供有效可靠的数据。

关键词：直线感应加速器束流束流位置检测器 LabVIEW

基于单个四条带BPM的非拦截式能散度测量方法

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强激光与粒子束 2022年第6期34卷 104-109页

作者：钟黎明涂修德陈曲珊付强胡言琦熊永前华中科技大学强电磁工程与新技术国家重点实验室武汉430074

能散度是反映束流品质的重要参数,采用传统测量方法测量时打到靶上的束流不能得到利用,测得的数据也是多个宏脉冲的平均值,利用该方法的测量结果进行束流调节时,要等待荧光靶从束流轨道中反复插入和提出,调节时间很长。基于单个四条带... 详细信息

能散度是反映束流品质的重要参数,采用传统测量方法测量时打到靶上的束流不能得到利用,测得的数据也是多个宏脉冲的平均值,利用该方法的测量结果进行束流调节时,要等待荧光靶从束流轨道中反复插入和提出,调节时间很长。基于单个四条带束流位置检测器,结合发射度测量的方法,实现了非拦截式能散度测量方法。该方法能在不加入额外设备的情况下对每个束流宏脉冲的能散度进行测量,测量结果与传统的拦截式测量方法结果相吻合。进行了误差分析,指出为了减小测量系统误差,需要尽可能使束流通过束流位置检测器中心。

关键词：束流测量束流位置检测器四极分量能散度测量误差分析

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CSNS RCS环BPM电子学实现

核电子学与探测技术 2014年第2期34卷 170-174,193页

作者：路伟赵豫斌赵京伟田兴成赖蔚中国科学院高能物理研究所北京100049 中国科学院大学北京100049 核探测与核电子学国家重点实验室北京100049 东莞中子科学中心北京100049

中国散裂中子源(CSNS)快循环同步环(RCS)上需要束流位置检测器(BPM)来检测束流位置偏移。论文介绍该系统中读出电路的设计和实现。设计BPM读出电路的最大挑战就是接收和处理大动态范围(5.8 mV^32 V)和变化宽度(80~500 ns)的探头引出信... 详细信息

中国散裂中子源(CSNS)快循环同步环(RCS)上需要束流位置检测器(BPM)来检测束流位置偏移。论文介绍该系统中读出电路的设计和实现。设计BPM读出电路的最大挑战就是接收和处理大动态范围(5.8 mV^32 V)和变化宽度(80~500 ns)的探头引出信号。文中介绍的模拟电路,采用由模拟运放和模拟开关构成可变增益放大器的结构,能够接收和处理该探头引出信号。另外,对于一个BPM系统,精确的实时束流位置检测是必须的。本设计基于FPGA,开发了计算逐束团位置信息和束流闭轨模式位置信息的实时算法。此外,设计实现了工程所需的各种功能,包括30 s逐束团位置缓存、基于VME总线的数据读出和控制、FPGA程序的在线加载等。初步测试显示,在最小信号10 mV时,逐束团位置分辨是0.9 mm,束流闭轨模式位置分辨为50μm。

关键词：中国散裂中子源束流位置检测器电子学大动态范围逐束团