1 中国科学院 高能物理研究所, 广东 东莞 523803
2 东莞中子科学中心, 广东 东莞 523803
在中国散裂中子源工程中, 快循环同步加速器负责将剥离注入的能量为80 MeV的质子束加速至1.6 GeV后引出。在快循环同步加速器上共安装了两台壁电流探测器, 用来观测束流从注入至引出过程中束团在时域上的变化情况。详细介绍了壁电流探测器在陶瓷间隙、磁性材料和匹配电阻等方面的设计考虑, 以达到带宽满足百kHz到30 MHz的设计目标, 并对实际带束流测量结果进行分析讨论。经实际在线运行测试, 此壁电流探测器完全满足束流调试及运行需要。
壁电流 纵向束团测量 宏观包络 单束团 快循环同步加速器 wall current monitor longitudinal measurement macro envelope single bunch rapid cycling synchrotron 强激光与粒子束
2018, 30(12): 125103
介绍了中国散裂中子源/快循环质子同步加速器一期工程(CSNS-Ⅰ/RCS)拟采用的双谐波加速方案。针对该方案需要在加速周期内对8个射频腔之一进行工作模式切换的特殊要求，对设计实现的基于现场可编程门阵列(FPGA)技术的数字化低电平控制系统采取了一系列优化措施，包括模式切换时段控制回路的开环、功率源两级调谐回路的错时闭环等。在射频系统样机平台开展的模拟实验表明该低电平控制系统动态性能良好，双谐波方案可行性得到了一定程度的验证。
中国散裂中子源 快循环同步加速器 双谐波加速 射频系统 低电平控制 China Spallation Neutron Source rapid cycling synchrotron dual-harmonic acceleration RF system low-level control 强激光与粒子束
2013, 25(11): 2986
中国散裂中子源(CSNS)的快循环同步加速器(RCS)是一台强流质子加速器，其束流平均功率达到100 kW。在此强流加速器中，真空部件的阻抗是引起束流不稳定的主要原因，它严重限制了束流强度及品质。对CSNS/RCS设计中的各种真空部件阻抗进行了详细计算，并以计算结果为出发点，理论分析了各种不稳定性强弱，确定了各种不稳定性发生的阻抗阈值，为真空部件结构设计提供了参考。对比较严重的电阻壁阻抗，采用阻抗壁尾场模型进行跟踪模拟，得到不稳定性增长率与理论计算值符合较好。自然色品有助于束流稳定，加入自然色品后模拟，电阻壁不稳定性消失。
中国散裂中子源 快循环同步加速器 阻抗 不稳定性 阻抗壁 China Spallation Neutron Source rapid cycling synchrotron impedance instability resistive wall
利用同轴线理论分析了扫频工作的中国散裂中子源(CSNS)铁氧体加载同轴谐振腔的主要性能参数。给出了铁氧体加载腔在三维电磁场仿真计算中的建模过程，在场分析的基础上提出了陶瓷介质等效谐振电容的方法。将模拟计算得到的腔体的谐振特性与同轴线理论计算和实际腔体测量结果相比较，三者吻合得非常好。通过对腔体样机母排引入的寄生模的实验和模拟研究，提出了解决寄生模问题的方法；通过对腔体内铁氧体环的填充系数的研究，给出了短尺寸腔的扫频工作方案。
铁氧体环 寄生模 同轴谐振腔 快循环同步加速器 中国散裂中子源 ferrite ring parasitic mode coaxial resonant cavity rapid cycling synchrotron China Spallation Neutron Source
为测试环射频铁氧体加载同轴谐振腔中铁氧体环的性能和批量筛选铁氧体环, 研制了铁氧体双环测量系统。与国内外同类设备相比, 该系统采用了扫频测量的闭环控制, 可以模拟射频腔的运行工况、实现对铁氧体环性能的动态测量。扫频范围测量结果表明:该测试系统满足在0~3 000 A偏流调谐范围内的1.02~2.44 MHz频率覆盖要求, 固定频率点的高功率测量结果和材料性能参数与日本J-PARC测量数据吻合。
铁氧体环 同轴谐振腔 闭环控制系统 快循环同步加速器 ferrite ring coaxial resonant cavity closed-loop control system rapid cycling synchrotron
介绍了中国散裂中子源/快循环质子同步加速器射频同步相位环路的数字化控制系统设计方案, 并利用ALTERA公司的现场可编程门阵列开发面板进行了系统开发, 完成了控制回路的编程与仿真, 进行了桌面实验和低功率实验, 并对其进行了分析与讨论。实验结果表明: 同步相位环路运行稳定, 控制误差小于1°, 满足物理设计要求。
同步相位 数字化控制 现场可编程门阵列面板 快循环同步加速器 synchronous phase digital control FPGA board rapid cycling synchrotron
