SSRF储存环共架机构热-力耦合分析

上海同步辐射光源(SSRF)工程中,束流稳定性是提高SSRF性能指标的关键因素,影响束流稳定性的一个主要因素就是工作状态下温度变化引起的支架和磁铁的变形.本文以上海光源储存环共架机构为研究对象,采用参数化有限元法、借助有限元分析软件ANSYS WORKBENCH,对不同工况下的共架机构进行热-力耦合仿真,得出共架机构的温度场和应力场,为控制支架的稳定性进而保证上海光源束流稳定性提供依据.     

HLS-Ⅱ储存环束流清洗状况

描述了一种基于关系数据库的电子储存环束流清洗状况的分析方法,结合HLS-II(Hefei Light Source II)历史数据库讨论了储存环束流寿命、束流流强和真空压强等数据的选取条件,采用MATLAB编写了数据处理和分析程序,对HLS-II自2014年调试以来的大量历史数据进行了分析。HLS-II储存环在2014年11月因更换陶瓷真空室而暴露大气,因而束流清洗过程分为两个阶段。数据分析结果表明,第二阶段的束流清洗效果较第一阶段更加明显,且积分流强达到80 A·h后动态真空度达到了设计要求。此分析方法处理快捷,自动化程度高,可帮助研究人员快速掌握储存环的束流清洗状况。     

SSRF 150 MeV直线加速器的能量稳定系统设计及仿真

注入束流的能量稳定性和能散度对电子储存环的性能影响很大,通过从SSRF(上海同步辐射装置)上采集数据,研究了直线加速器的能量稳定性,结合国内外相关经验及150 MeV直线加速器自身特点,设计了直线加速器的能量稳定系统方案,利用增强器低能输运线上BPM(beam position monitor)信号进行能量反馈,通过模糊控制器调节速调管输出相位,将束流能量稳定在期望值±0.2%内。用Matlab中Simulink动态链接库建立RF系统模型,进行了系统仿真,仿真结果表明该系统可以较好地抑制能量的长期漂移。     

NSRL电子储存环束流损失过程的M0nte-Carl0计算

高能电子和物质相互作用是一个级联簇射(shower)物理过程。NSRL电子储存环(HLS)束流损失监测系统利用这一原理,通过探测束流损失电子在储存环真空室外表面产生的shower电子,给出束流损失的有关信息。本文利用Monte-Carlo方法,采用EGS4软件包,对束流损失电子与真空室壁相互作用的过程进行模拟,给出了真空室外表面shower电子的分布特点(1)shower电子在真空室外表面是前冲性很强的粒子;(2)在垂直方向的分布是比较窄的对称分布,对束流损失探测器的安装有一定的要求;(3)打在真空室内侧壁上的电子及其产生的shower电子有机会反射到外侧壁,并进一步发生shower过程,但其影响会低两个量级以上;(4)shower电子在真空室外表面上的分布,外侧峰位要比内侧峰位位置在束流方向上后移。     

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。     

高能同步辐射光源中的耦合阻抗及束流集体效应研究

在高能同步辐射光源(HEPS)的储存环中,由于真空盒尺寸较小、束团中电子密度较大,全环耦合阻抗将显著增加,束流集体效应成为限制机器性能的重要因素。本文基于解析理论和数值模拟程序对HEPS储存环耦合阻抗进行了逐元件建模,并对环中可能发生的束流集体效应进行了系统评估。建立了合理的阻抗模型,给出了不稳定性阈值和增长时间,并对关键的不稳定性问题提出有效的抑制措施。     

基于合肥光源数据库的束流寿命分析与诊断

高质量的电子束流寿命数据可以直接反映装置的健康状态,为了获得高质量的束流寿命数据,提出一种束流寿命数据清洗方法,并开展了影响束流寿命的关键因素研究。基于合肥光源历史数据库对2022年以来累积的束流寿命原始数据进行分析,采用Python开发了自动化数据清洗程序,用于获取和处理合肥光源的原始束流寿命数据,以获得长时间跨度的束流寿命变化趋势。通过使用Pearson相关系数对束流寿命异常原因进行分析,发现合肥光源束流寿命受储存环真空压强和高频腔压的影响较大。该束流寿命清洗程序处理快捷,获取的高质量束流寿命数据可以为合肥光源的健康状态检测诊断和预警提供重要依据。     

上海光源储存环束流轨道联锁系统升级

针对上海光源机器故障分析的需求,对原有储存环束流轨道联锁系统进行升级,实现对储存环束流位置测量系统中140台束流位置监测器(Beam Position Monitor,BPM)电子学输出的联锁信号进行标记,同时锁存丟束过程中所有BPM电子学中的逐圈轨道数据。联锁信号的处理与锁存触发信号的输出在FPGA(Field Programmable Gate Array)内完成。该系统集成至储存环的物理实验与工业控制系统(Experimental Physics and Industrial Control System,EPICS)控制系统之中。束流检测实验表明,该系统能够准确区分不同BPM电子学输出的联锁信号,同时锁存丟束时逐圈轨道数据,并通过该系统观测到了储存环束流丢失过程中的逐圈轨道变化。     

合肥光源储存环控制系统

合肥光源储存环控制系统是一个基于EPICS(Experiment Physics and Industrial Control System)的分布式控制系统,本文首先描述其硬件结构、软件设计,然后重点介绍束流慢加速、束流闭轨校正、机器状态在线查询、数据存档及历史数据查询等应用软件的开发。运行结果表明,合肥光源储存环控制系统很好地满足了机器运行和机器研究的需要。     

BEPCⅡ储存环真空控制系统

北京正负电子对撞机重大改造工程(BEPCⅡ)的储存环真空控制系统是基于分布式实时控制软件EPICS架构设计的。真空控制系统负责储存环真空数据的采集、监测和真空阀门的联锁控制,确保真空设备维持超高真空状态。该系统自2006年11月初投入运行至今,一直工作稳定。