合肥光源高次諧波腔控制系統(tǒng)開發(fā)及相關(guān)應(yīng)用研究.pdf

1、在合肥光源重大維修改造期間，儲存環(huán)上安裝了一臺被動式四次諧波腔（4th harmonic cavity，以下也稱為高次諧波腔，High Harmonic Cavity，HHC），用于改善托歇克(Touschek)壽命以及抑制束團的不穩(wěn)定性。該腔由其制造商提供的模擬控制模塊監(jiān)測和控制，但是這一控制模式不能滿足合肥光源的調(diào)試和運行的需求。我們在高次諧波腔模擬控制模塊基礎(chǔ)上，結(jié)合合肥光源控制系統(tǒng)，開發(fā)了基于EPICS的控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了腔壓調(diào)節(jié)

2、和反饋。并利用該系統(tǒng)進行了一些相關(guān)應(yīng)用研究。
　　本論文首先介紹了電子在儲存環(huán)中的縱向運動。相關(guān)運動方程對于理解電子在縱向相空間的行為至關(guān)重要，也是研究高次諧波腔的物理基礎(chǔ)。能量增益和損失是決定電子束在相空間的分布的重要因素。通過調(diào)節(jié)高次諧波腔與主高頻腔的相對相位和腔壓比，可以在縱向拉伸或者縮短電子束團。拉伸后的束團具有較小的Touschek效應(yīng)，可提高束流壽命。
　　其次對合肥光源高次諧波腔遠程控制系統(tǒng)進行了全面介紹，詳細

3、介紹了高次諧波腔遠程控制的軟、硬件開發(fā)過程，包括各設(shè)備選型、接線方式與底層控制程序編寫、EPICS IOC數(shù)據(jù)庫開發(fā)、人機控制界面開發(fā)等。最后，給出了高次諧波腔控制系統(tǒng)運行結(jié)果。
　　然后對高次諧波腔腔壓反饋系統(tǒng)進行了詳細介紹。由于腔壓模擬控制模塊采集的腔壓信號噪聲較大，高次諧波腔工作在固定腔壓模式下時，會造成驅(qū)動電機頻繁動作，易損壞電機。為此我們開發(fā)了一套基于EPICS的腔壓反饋系統(tǒng)。工作包括分析了高次諧波腔電壓信號的頻譜特點，