1 中国科学院 兰州近代物理研究所, 兰州 730000
2 中国科学院 研究生院, 北京 100049
为控制高频加速腔体产生具有稳定的幅度、相位和频率的射频加速电场, 设计了实验环高频低电平控制系统。为保证控制的稳定性、可靠性和实时性, 系统各功能模块以硬件模拟电路为主体, 同时为了协调控制各功能模块的工作并补偿某些功能模块的非线性误差, 增加了数字模块。该系统由相位稳定、幅度稳定和频率调谐３个子系统组成, 采用高频鉴相、PID控制、DSP和FPGA等技术。目前, 控制系统通过了长期稳定性的实验和高功率实验,幅度控制精度±3％, 相位控制精度±2°, 频率调谐精度±5°。
腔体建模 鉴相 PID控制 相位稳定 cavity model PID RF phase detect DSP DSP FPGA第11期丛岩等:兰州冷却储存实验环高可靠性低电平 由等效电路推导出腔体的传递函数Ｈ(s)=(ω0／Q)sS２ FPGA Q为腔体的品质因数 S为复频域自变量。2PID幅度稳定控制系统 强激光与粒子束
2010, 22(11): 2699
1 北京大学,重离子物理研究所,北京,100871
2 重离子物理教育部重点实验室,北京,100871
3 中国科学院,近代物理研究所,甘肃,兰州,730000
HIRFL-CSR的电子冷却系统是采用强流电子束对重离子束进行冷却.在冷却段漂移管区,由于强流电子束自身的空间电荷场和螺线管磁场的作用,使得电子束的包络发生振荡.通过求解电子束的横向包络方程,研究了强流电子束包络随电子束参数和螺线管聚焦磁场的变化关系.计算结果表明:对于不同的电子束能量和磁场,电子束包络的振荡频率也不相同;在相同的条件下,磁场越强,电子束包络振荡幅度越小,电子束能量越大,其包络的振荡频率也越快.
电子冷却 空间电荷场 包络方程 强流电子束 E-cooler Space charge field Envelope equation Intense electron beam
1 中国科学院近代物理研究所,甘肃兰州,730000
2 中国科学院研究生院,北京,100039
通过求解电子冷却系统中冷却段漂移管区的强流电子束产生的空间电荷场,研究了电子束空间电荷效应对电子温升的影响.结合HIRFL-CSR电子冷却系统的典型参数,得到了电子在自身空间电荷场和纵向螺线管磁场组成的交叉场作用下产生的漂移速度和由此引起的附加温度大小,并指出减小电子束空间电荷效应的方法.
电子冷却 空间电荷 冷却效率 漂移速度 温升 Electron cooler Space charge Cooling efficiency Transversal drift velocity Temperature rise
1 中国科学院近代物理研究所,甘肃兰州,730000
2 中国科学院研究生院,北京,100039
电子冷却系统中冷却力的大小与电子束的温度密切相关.由于强流电子束自身产生的空间电荷场,使得电子束的速度离散,增加了电子束温度,降低了冷却效率.为了减小空间电荷效应,HIRFL-CSR的电子冷却系统将首次采用空心电子束对储存环中的重离子束流进行冷却.通过分析实心电子束和空心电子束的空间电荷场,研究了其对电子束速度和温度的影响.
电子冷却 空间电荷场 空心电子束 Electron cooling Space charge field Hollow electron beam
中国科学院近代物理研究所,甘肃,兰州,730000
为研究HIRFL-CSR电子冷却装置中电子束穿过电子冷却装置中弯曲螺线管后电子横向能量的变化,用Poisson程序计算出弯曲螺线管的磁场分布,考虑了空间电荷效应,用数值方法模拟计算了电子在弯曲螺线管中的运动情况,得到了电子束横向能量变化最小时磁场各分量与电子束能量和弯曲螺线管几何尺寸之间的关系,并获得了电子束横向能量在束流截面的空间分布。
弯曲螺线管 电子冷却 横向温度 磁场分布 束流截面 toroid electron cooling transverse temperature magnetic field distribution cross-section of electron beam
