强激光与粒子束
2022, 34(10): 104015
强激光与粒子束
2021, 33(4): 044002
1 中国科学院 高能物理研究所, 北京 100049
2 中国科学院大学, 北京 100049
以北京正负电子对撞机（BEPCII）超导腔为例，通过监测运行中超导腔的主要参数，如腔压、输入功率、调谐角等，并与理论计算相比较的方法，对超导腔失效常见的几种原因，包括：高频系统硬件故障、束流丢失以及调谐器机械运动不畅等，进行了分析，重点解决了调谐器机械运动不畅导致超导腔失效这一比较复杂的问题。这些分析为减少BEPCII高频故障，增加BEPCII运行可靠性提供了重要参考。
强流加速器 射频超导 超导腔失效 high current accelerators superconducting RF failure of superconducting RF cavity BEPCII BEPCII 强激光与粒子束
2019, 31(8): 085105
1 中国科学院大学, 北京 100049
2 中国科学院 粒子加速物理与技术重点实验室, 北京 100049
BEPCII在设计阶段从束流不稳定性和寄生模损失角度对阻抗提出了限制，但在BEPCII运行中寄生模损失是影响高流强稳定运行的因素之一。针对BEPCII电子环的寄生模损失进行了测量，主要是基于同步相移随流强的微小变化、束流功率测量和高阶模吸收器的功率。测量结果表明：两种方法对比测量全环寄生模损失，结果重复可信，且全环寄生模损失是超导腔寄生模损失的4~5倍。
寄生模损失 同步相移 束流功率 高阶模 parasitic mode loss synchronous phase shift beam power higher order mode 强激光与粒子束
2019, 31(8): 085102
1 中国科学院 高能物理研究所, 北京 100049
2 中国科学院 粒子加速器物理与技术重点实验室, 北京 100049
3 中国科学院大学, 北京 100049
北京正负电子对撞机二期(BEPCⅡ)，国产500 MHz超导腔经过紧张的安装调试于2017年10月正式投入带束流运行。首先对此国产超导腔两次降温调试的相关参数进行了监测和对比分析；其次研究了通过高功率老练的方法改善超导腔的品质因数，并实时监测超导腔老练过程中的辐射剂量；最后对超导腔的带束流运行情况进行了介绍分析。结果表明：BEPCⅡ国产500 MHz超导腔虽然放置了6年，但是状态良好，通过高功率老练能够降低超导腔的辐射剂量，改善其性能，完全满足束流运行要求。
射频超导 储存环 束流实验 辐射剂量监测 RF superconducting storage ring beam experiment radiation monitoring 强激光与粒子束
2018, 30(8): 085103
1 中国科学院 高能物理研究所 加速器中心, 北京 100049
2 中国科学院大学, 北京 100049
双梁结构超导偏转腔可对带电粒子束进行快速的偏转或旋转, 具有紧凑、高效的特性, 在超导自由电子激光、高能粒子对撞机等加速器装置中具有广泛的应用前景。该类型超导腔设计研究的一个重点是双梁形状的选择和尺寸的优化。针对中国科学院高能物理研究所提议建设的、基于超导直线加速器的X射线自由电子激光装置, 采用CST MWS, CST PS, COMSOL, ANSYS等软件仿真手段, 结合理论分析, 完成了一款双梁形状为梯形的超导偏转腔的优化设计。该梯形双梁结构偏转腔具有良好的电磁和机械性能, 同时, 腔的尺寸更加紧凑, 加工难度也有所降低。
超导偏转腔 自由电子激光 双梁结构 superconducting deflector free electron laser parallel-bars 强激光与粒子束
2016, 28(7): 075104
中国科学院 上海应用物理研究所，上海 201800
能量为100 MeV左右的高性能电子直线加速器是第三代同步辐射光源注入器和自由电子激光注入器的重要组成部分，采用热阴极栅控电子枪、聚束系统和4根SLAC型加速管作为加速器主体结构，一套45 MW的速调管调制器系统和波导系统作为微波功率源系统。设计中，使用了国际通用的模拟软件对加速器的动力学特性进行了数值模拟和参数优化，电子束能量达到100 MeV以上，能散小于1%，归一化发射度小于30 mm·mrad。
电子直线加速器 粒子动力学 数值模拟 参数优化 Linac Beam dynamics Numerical simulation Parameters optimization
1 中国科学院,高能物理研究所,北京,100049
2 中国科学院,研究生院,北京,100049
为进一步提高BFEL的小信号增益和确定激光能量等性能参数,用定态和非定态程序对BFEL激光的能量进行了计算和分析.计算结果表明:采取适当措施,将电子束的发射度由50 πmm·mrad降低到30 πmm·mrad,电子束宏脉冲宽度由5.0 μs增加到6.5 μs,激光传输效率由40%增加到80%,BFEL的小信号增益将由16%增大到28%,输出激光的能量也将提高近一个量级.
非定态程序 增益 激光能量 BFEL
1 清华大学,工程物理系,北京,100084
2 中国科学院,高能物理研究所,北京,100049
汤姆逊硬X射线源中,光阴极微波电子枪要求触发激光脉冲与腔中微波场相位的精确时间同步.理论分析了锁模脉冲激光器相位噪声,探讨了对激光脉冲相位探测和控制的方法,并通过实验构建了激光相位抖动测量系统和锁相环稳频回路,用基频鉴相信号驱动压电陶瓷晶体改变谐振腔长,实现了从开环3.42 ps到闭环1.46 ps的均方根相位抖动的测量和控制.
锁模脉冲激光 相位噪声 时间抖动 锁相环控制 光阴极微波电子枪
提出了一种高灵敏度电子束微脉冲时间抖动的测量方法。该方法采用传统的测量束团位置及电荷量的四条带束流位置探头，用混合环对感应信号进行处理，对共振频率为2.856GHz的谐波分量用MIXER与2.856GHz的参考信号进行相位比较，并由此得到电子束团微脉冲时间抖动值。
自由电子激光 四条带束流位置探测器 微脉冲时间抖动测量 Free electron laser Four-stripline beam monitor Timing jitter of micro-pulse
