hlsⅱ束流横向截面测量系统的研究及相关研究

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1、中国科学技术大学博士学位论文国HLS

2、

3、束流横向截面测量系统的研制及相关研究作者姓名学科专业导师姓名完成时间唐雷雷核技术及应用孙葆根研究员二。一三年五月UniversityofScienceandTechnologyofChinaAdissertationforDoctor’SdegreeDevelopmentandStudyofBeamProfileMeasurementSystemforHLSIIAu血or’sName：LeileiTangSpeciality：NuclearTechniquesandApplicationsSupervisor：Pro￡BaogenStmFinish

4、edtime：May2012中国科学技术大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行研究工作所取得的成果。除已特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含任何他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：趁签字日期：丝二』：』二犁中国科学技术大学学位论文授权使用声明作为申请学位的条件之一，学位论文著作权拥有者授权中国科学技术大学拥有学位论文的部分使用权，即：学校有权按有关规定向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复

5、制手段保存、汇编学位论文。本人提交的电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。保密的学位论文在解密后也遵守此规定。耐叁开口保密(——年)作者签名：速盔重签字日期：互出：』：12导师签名：签字日期：摘要对于同步辐射光源，束流横向截面是表征束流性能的一个很重要的参数。在电子储存环中可以通过测量束流横向截面尺寸计算得到束流的横向发射度，束流横向截面的大小可以直观地反映同步辐射光的品质。针对合肥光源升级维修改造(HLSII)，为了给机器研究人员及用户提供光源品质的直观反映，我们研制了束流横向截面的测量系统，该系统可完成束流横向截面状态的监测，束流横向尺寸的精确测量以及束流横向发射度的测量。通过对国内

6、外束流横向截面测量技术的调研，我们确定使用同步光中可见光成像进行束流横向截面观测以及可见光干涉进行束流横向尺寸的精确测量。首先从电子的横向运动出发给出了储存环束流横向截面尺寸及横向发射度的定义。然后分析了电子束流经弯铁的辐射及其传播成像的波动光学特性，并利用SRW仿真了同步光的自偏差及偏振性对成像结果的影响；详细推导了同步光双缝干涉图样的强度分布，以及干涉法测量束流横向截面尺寸的原理。针对合肥光源重大维修改造工程，设计了用于束流测量的光束线，包括同步光引出系统，可见光成像和可见光干涉等束流测量的光学系统，并完成对所设计的光学系统的优化，质量评价及加工。利用SRW软件对HLSII束流横向截

7、面像的强度分布进行了仿真。并对束流横向截面测量系统的误差做了分析。研制了成像法测量束流横向截面及干涉法测量束流横向截面的数据采集及处理系统。选购GigEVision工业数字相机作为HLSII束流横向截面测量的图像获取设备，完成了束流横向截面测量系统的搭建及应用程序开发。针对干涉法在线测量束流横向截面尺寸的要求，开发了基于峰值检测的干涉图样处理算法并对该算法做了测试。使用CALab实现束流横向截面参数测量结果的网络发布。对基于工业CCD相机测量系统的噪声做了较详细的分析。利用研制的数据采集处理系统对改造前合肥光源的束流横向尺寸及发射度做了测量实验，并给出了实验结果。使用Lucy．Richa

8、rdson算法对束流横向截面图像做了复原处理，取得了一定效果。最后给出了局部凸轨法对HLSII同步光干涉测量系统标定的原理及方案，并提出使用干涉法测量光源点处的色散函数。关键词：束流横向截面，束流横向尺寸，束流发射度，同步光成像，同步光干涉摘要AbstractBeamtansverseprofileistheimportantparameterforsynchrotronradiationsource，whichcouldrepresentthequalityofelectronbeamquality．Instorageringbeamemittancecouldbeestimatedb

9、ybeamtranseversesize，SOthesizeofbeamprofilecanreflectthequalityofsynchrotronradiationlightvisually．AnewelectronbeamtransverseprofilemeasurememsystemwasdevelopedatHLSIItoprovidevisualinformationofSRqualitytoSRuserandmac