bepc横向阻尼时间的测量

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第l8卷第2期强激光与粒子束Vo1．18，No．22006年2月HIGHPOWERLASERANDPARTICLEBEAMSFeb．。2006文章编号：1001—4322(2006)02—0273—04BEPC横向阻尼时间的测量张磊，焦毅，王九庆，岳军会，曹建设，马力，王筠华，郑凯，杨永良。(1．中国科学院高能物理研究所，北京100049#2．中国科学技术大学国家同步辐射实验室，合肥230029)摘要：利用逐柬团测量系统在BEPC储存环中跟踪单个柬团得到其多圈位置振荡信息，获得BEPC储存环的横向

2、阻尼时间与柬流流强、色品、八极子和柬流能量的关系．并通过分析得到了BEPC储存环辐射阻尼时间为52ms。实验结果表明：流强越高、色品越大，阻尼率也就越大；柬流流强为4．7mA时八极子强度的变化对阻尼率没有影响；柬流流强为5raA时，阻尼率随柬流能量升高而减小。关键词：逐柬团测量系统；阻尼时间；色品；位置振荡中图分类号：TL501文献标识码：A高能电子储存环中，运行在环形轨道上的电子会产生同步辐射，同步辐射将引起电子横向振荡的阻尼[1]。描述电子横向辐射阻尼效应的物理量称为阻尼时间，阻尼时间的倒数为阻尼率。通过对阻尼时间的测量分析，可以有效改善加

3、速器束流品质并提高注人流强。美国斯坦福直线加速器中心利用其同步光监测系统的高速门照相机(gatedcamera)实现了对横向阻尼时间的测量[2]。本实验采用逐束团测量电子学系统实现了BEPC储存环横向阻尼时间的测量：通过kicker激励束流使其产生振荡，利用逐束团测量系统_3采集到的BEPC储存环BPM9的束流振荡信息，记录不同实验条件下的束流运动衰减过程，得到相应实验条件下的阻尼时间，利用测量结果分析各种阻尼因素对储存环横向阻尼时间的影响。1逐束团测量系统束流横向运动分为水平运动和垂直运动，横向阻尼时间也分为水平(z)和垂直(．)I)两个方向

4、的阻尼时间，本文测量的横向阻尼时间均为水平方向阻尼时间，以下简称z方向。2005年4月至7月，在BEPC上利用逐束团测量系统进行了横向阻尼时间的测量实验。图1为逐束团测量系统示意图。200MHzsampler；ltcsignalFig．1Schematicofhunchbybunchsystem图1逐束团测量系统示意图该系统是由RF前端检测单元、高速宽带信号处理单元、逐束团观察和激励单元等组成。采用的束流信号检测频率为5倍高频频率，即1GHz，带通滤波器(BPF)中心频率为1GHz，混频器(mixer)本振端频率为1GHz，低通滤波器(LPF)

5、截止频率为100MHz。LPF的输出信号作为ADC的输人信号；BEPC高频腔的200MHz信号作为ADC的采样时钟；12+5Hz的注人重复频率信号作为ADC的同步触发信号。来自储存环BPM9的z信号、Y信号和∑信号作为逐束团测量系统的输人信号。*收稿日期2005—10—18I修订日期：2005一l226基金项目国家自然科学基金资助课题(10375076)；HLS多束团不稳定性实验监测和理论研究基金资助课题(10175o63)作者简介：张磊(1981)，男，硕士研究生，从事束流仪器与诊断方面的研究,zhanglei@mail．ihep．ac．an

6、维普资讯http://www.cqvip.com>、0鼍屠_I口号耳O也O5强激光与粒子束第18卷2阻尼时间的测量2．1实验原理BEPC的kicker用于将BEPC直线加速器的束流注入到BEPC存储环。该kicker也可以激励BEPC存储环中稳定运行的束流使其产生振荡，被激励后的束流在储存环各种阻尼作用下逐渐衰减而最终趋于稳态，可以认为该衰减服从形如e的指数衰减l4]。横向阻尼时间包含了若干因素的贡献L4]：++(1)rThdTIdrr一=每两≈箍rhdOCE0／b(3)rId一：(4)式(1)～(4)中：为辐射阻尼时间，也称为零流强阻尼时间；

7、Th为头尾阻尼时间；rid为郎道阻尼时间；Eo为同步粒子能量，也称为束流能量；丁0为同步电子旋转周期；【，。为粒子每转一圈所辐射的能量；(1一D)为衰减分配常数；

8、，可考察阻尼时间与该参量的关系。2．2阻尼时间与束流流强的关系单束团注入，测量不同束流流强下的阻尼时间。。注入模式为同步辐射模式，束流能量1．3GeV