1 上海交通大学 物理与天文学院协同创新中心 激光等离子体教育部重点实验室，上海 200240
2 中国科学院 高能物理研究所，北京 100080
3 中国科学院大学，北京 100049
电子束在基础科学研究、工农业生产和医疗领域发挥了重要作用。提出了一种新型的电子源技术方案：高功率激光脉冲轰击金属丝靶，可以产生大量能量在百keV量级的热电子，一部分热电子在丝靶表面自生电磁场的作用下沿着丝靶运动，丝靶后方可以获得指向性良好的电子束。实验上成功在金、钨和铜丝靶后方获得了电子束团，测量了束团束斑、电荷量和能谱。铜丝靶单发实验收集到的电子束团总电荷量可达3 nC，能量分布在0～240 keV区间内，能谱在100 keV附近呈现峰值。提出了微波压缩方案，设计了2腔微波聚束腔，利用ASTRA对微波腔压缩过程进行了模拟计算。结果显示，可以将电荷量1 nC、长度55 ps的束团压缩至27 ps，满足后续微波加速器对电子源的要求。
电子束 激光脉冲 金属丝 束团压缩 electron beam laser pulse metal wire bunch compression 强激光与粒子束
2021, 33(9): 094003
根据能量倍增器的工作原理，对3 dB桥误差引起的能量倍增器性能变化进行了理论分析，并对BEPC和BEPCⅡ直线加速器所使用能量倍增器的3 dB桥误差进行了讨论，为判断焊接后3 dB桥桥臂波导变形提供了理论参考。结果表明：无论是功率分配不平衡，还是相位关系偏离，都会使部分功率反射回速调管。功率分配不平衡和微波相位关系偏离值越大，则功率倍增因子下降得越多。
能量倍增器 3 dB桥 加工误差 调试误差 BEPCⅡ直线加速器 RF脉冲压缩器 SLAC energy doubler 3 dB coupler error of mechanical fabrication error of microwave tuning BEPCⅡ linac RF pulse compressor
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
3 中国科学院 上海应用物理研究所, 上海 201800
分析了X射线自由电子激光装置对飞秒同步定时系统的技术需求。系统中采用光纤来传输定时/相位信息。而光纤的光长度会随温度的慢漂而改变，因此通过对比实验研究了温度慢漂对光纤长度变化的影响。研制了基于现场可编程门阵列（FPGA）的数字化相位和幅度检测器对光纤长度变化进行数据监测。百米光纤在典型昼夜温差下导致的时间延迟约6 ps。结果显示此数字化相位和幅度检测器可以用于飞秒同步定时系统的长度变化监测和稳定控制系统当中。
长度变化 数字化相位和幅度检测器 现场可编程门阵列 X射线自由电子激光 飞秒同步与定时 length variation digital phase/amplitude detector FPGA XFEL femtosecond timing and synchronization
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
阐述了利用倍频腔束团长度监测器测量北京正负电子对撞机二期工程电子直线加速器束团长度的原理,通过两个月的测试和数据采集,测得的束团长度集中在1.4～2.0mm之间,与理论值1.5mm基本相符.根据不同时刻的记录,基频腔峰值电压与束流流强探测器BCT3所测流强值近似成正比关系;当大幅改变预聚束器和聚束器参数而束流流强不变时,反映聚束质量的五倍频腔信号也随之大幅改变,而反映流强信号的基频腔信号则变化不大,这些试验结果与理论分析完全一致.
倍频腔 束团长度监测器 电子直线加速器 束团长度 Harmonic Bunch length monitor Linac Bunch length 强激光与粒子束
2005, 17(12): 1901
I/Q解调器可以同时测量微波信号的相位和幅度.为了消除传统I/Q解调器的不平衡误差,根据I/Q解调原理,应用数字滤波器及Hilbert变换等数字信号处理方法实现了对微波信号的正交解调,可以精确测量任意包络形状微波信号的相位和幅度.测试表明,数字相位和幅度探测器的精度可达±0.5°,重复性误差小于0.2°,温度系数约为-0.1°/℃,相位测量的动态范围为-18～5 dBm,幅度测量的动态范围为-20～0dBm,其各项指标都达到了BEPCⅡ直线加速器相控系统的要求.
I/Q解调器 相位和幅度探测器 相控系统 直线加速器 Hilbert变换 I/Q demodulator PAD（phase-amplitude detector） Phasing system Linac Hilbert transform 强激光与粒子束
2005, 17(12): 1879
以2.856GHz频率上相位控制达到±2°为目标,阐述北京正负电子对撞机重大改造工程注入器相控系统设计思路,提出相应的系统实现结构.在分析相控过程的基础上,分解系统指标,把它作为相控系统详细设计和关键部件测试的依据.最后,针对相位测量这一关键问题,给出了具体的实现方法.
相位测量 指标分解 相位控制系统 BEPCⅡ注入器 Phase measurement Parameter decomposition RF phasing system BEPCⅡ injector
