高能电子直线加速器束流轨道校正优化设计研究

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1、安徽大学硕士学位论文高能电子直线加速器束流轨道校正优化设计研究姓名：周祖圣申请学位级别：硕士专业：理论物理指导教师：韩家骅;王书鸿2003.5.12摘要／电子赢线宓H速器末端良好束流品璇的获得和缀多因素有关，束流孰道的、影噙是其中重瓣嚣素之一。在寒流输运斡过程中，束滚初始傣辘、搬遽管谪辘、聚焦四极透镜偏轴、轨道校难子和束流位溅探测器的安靛误差等都会影响束流轨道。良好的柬滚轨道可以获德低发射度、低戆散的高熙壤柬流。因此，为使在毫能篷线藤速器滋口获褥尽可麓婷的柬滚赫旗，严格控蒂《袋流在鸯嚣速器中静鞔道是至关重要的。_L／弦～／本文首先攒述了束流孰道基本

2、理论，给如了影响柬溅孰道偏轴的一些可能因{；；；；-_一索。其次定量礤究束流的镯贻径向误差和鸯掰速器部释的安装误差等辩柬流辘道偏轴的影响，并以北京正负电子对撞机二期工程(BEPCII)的直线加速器为例，给出了上述各种洪差导致孰邋偏轴静模拟计冀结果及其分析。最后月改遴了的LIAR程序对BEPCII直线加速瓣辘道进行模拟计算，讨论了该校正系统的设许研张，并给出了轨道校正系统的优化布局和对加速器部件的安装公蓑的要求。关键试电子赢线加速器i轨道校正，《蕉x—色，、。AbstractObtainingahighqualitybeambearsonmanyfa

3、ctorsattheexitofahighenergyelectronlinearaccelerator(Linac)，beamorbiteffectisoneofthemostimportantfactors．Thebeamorbitoffseteffectscausedbytheinitialbeamoffsetand1inaccomponets’offsetsiobeamtransferringprocess．AhighqualitybeamhaslowemittanceandloWenergydispermon。Inordertoobtai

4、l3ahighqualitybeamattheexitofaLinac，seriouslycontrollingonthebeamorbitinthe1inacisgreatlyimportant．Inthispaper．thebeamorbittheoryandpossibleoffseteffectsdescribedfirst．SecondlY，thebeamorbitoffseteffectscausedbytheinitialbeamoffsetandtheiinaccomponents’offsetshavebeenquantitati

5、velYstudiedfirst．AsallexamplewiththeinjectorliDacforBejjingE1ectronPositronColliderupgradingproject(BEPCII)，thebeamorbitoffsetcausedbytheaboveerroreffectshavebeensimulatedandanalyzed．Then，thebeamorbitcorrectioninBEPCIILiancissimulatedbyoptimumLIARprogramandadesignstudyontheopt

6、imumorbitcorreetionsystemforBEPCIILinacisdiscussed．Theoptimumcorrector’sdistributionandtherequiredtolerancesofmisalignmentofthelinaccomDonentsaregiyen．Keywordselectron1inacorbitcorrectionoptimization第一章前言电子直线加速器末端瓤好束流品质的获得和很多因素有关，束流轨道的影响是其中重要因素之一。在柬流输运的过獠中，束流初始偏轴、系统元件的偏轴、轨道校正系

7、统安装的误差等都会影响束流轨道。良好的荣流轨道可以获得低发射度、低能散的束流。因此，为获褥尽可巍好的束流品质，研究和控肇8纛线身日速器斡寒流鞔遂粪骞重要静意义。ll京歪受魄孑对蓬稳二期工程(BEPCII)瓣壹线注入器，输池能量1．89GeV，总长约200m【”．在这类高能电子直线加遗器中．由于束流的初始偏轴和加速管的安装误差，当被加速柬团的电荷量达1nC以上时，会引起较严藏的尾场效应(Wakefieldeffect)，导致窳流归一化发射度的增长帮寒流孰道豹严重骟辘，甚楚丢失粒子：瞧予素滚豹初始傻辘襄聚焦疆圾透镜的径自安装误麓，会导致较严重静色敬稻魏

8、差效应(DispersiveandChromaticeffects)，也导致束流归一化发射度的增长和束流的严重偏轴，甚聚丢