上海光源储存环束流轨道稳定性研究
上海光源是有一台高性能(高亮度、高稳定性、高可靠性)中能第三代同步辐射用户装置，可同时为上百个用户提供能量1～40KeV高亮度的X射线进行科学实验，其各项指标都位居世界前列。为了给用户提供高稳定的同步辐射光开展科学实验，束流轨道必须稳定在亚微米水平上。
为了达到亚微米的束流轨道稳定性要求，上海光源综合采用了一系列控制措施，包括排桩与厚底板隔振、优化支架设计、阻尼减震、有效隔离机械振动源、储存环隧道与实验大厅的温度控制、恒流运行、电源纹波控制、慢轨道反馈、频率反馈等。
相比于国际与国内其他同类第三代同步辐射光源在于，上海光源地处环境相对嘈杂的市区位置，而且地质结构以软土为主，地基振动状况较其他同类光源恶劣，从积分位移角度比较约大出1～2个量级，这给上海光源亚微米的束流轨道稳定性要求提出了巨大的挑战。本论文在详尽的地基振动测量与分析的基础上，从理论上、数值模拟计算上、实验上分析了地基振动对上海光源轨道稳定性的影响。研究表明在上述一系列减震与振动控制措施的基础上，上海光源也达到了亚微米束流轨道稳定性的目标，理论分析、模拟计算预测与束流实验基本吻合，其中支架与底板的关联作用引起的四极磁铁振动相关性起到了重要的作用。
为了继续提高束流轨道稳定性，上海光源还开发了快速轨道反馈控制系统，目前正在调试阶段，本论文通过理论分析与模拟计算方法相结合的方法分析了地基振动对快速轨道反馈系统性能的影响，结果表明地基振动引起的BPM振动无法通过反馈系统抑制，因而给定了上海光源可能达到的最佳轨道稳定性性能。
除此之外，本论文还开展基于BPM的储存环参数的测量与校正相关的工作，包括基于响应矩阵的的束流光学参数的测量与校正、基于BPM逐圈数据的模型无关分析的β函数测量，后者同传统方法相比，具有快速、准确、无损测量等突出优势。
- 作者：
- 陈建辉
- 学位授予单位：
- 中国科学院上海应用物理研究所
- 专业名称：
- 核技术及应用
- 授予学位：
- 博士
- 学位年度：
- 2009年
- 导师姓名：
- 赵振堂
- 中图分类号：
- TL501.1
- 关键词：
- 轨道稳定性；储存环；同步辐射；支架设计；阻尼减震；温度控制；反馈控制系统
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