摘要：为满足合肥光源重大维修改造项目对储存环束流位置测量的高精度要求,对钮扣束流位置检测器(BPM)电极进行了重新设计,本文对新设计的BPM进行特征阻抗、分布电容和标定系数等参数离线标定。采用时域反射计(TDR)测量其阻抗特性和分布电容,测量结果表明,50Ω标准阻抗测试电缆与BPM Feedthrough连接处的阻抗一致性较好,说明其特性符合设计的50Ω阻抗,计算得到分布电容约为2.9pF,满足设计要求。通过天线法进行标定,分别采用差比和法与对数比法得到直观的mapping图,计算得到BPM的水平和垂直方向的灵敏度,差比和法与对数比法获得的灵敏度相对偏差在垂直方向小于0.5%,水平方向小于2.8%,离线标定获得的各项参数均满足要求。

摘要：对合肥光源中使用的钮扣型束流位置检测器进行了相关参数的计算,计算了水平和垂直方向的灵敏度。对内在分辨率和传输功率进行了估算。用优化后的检测器安装位置参数对束流位置进行了高精度数值仿真,对测量数据用差比和和对数比方法进行处理,得到直观的mapping图和拟合多项式。对束流和信号进行仿真拟合,当束流位移从(0mm,0mm)到(4mm,4mm)时,归一化和信号的变化小于5×10-3。

摘要：为了对合肥先进光源(Hefei Advanced Light Facility,简称HALF)电子储存环的束流位置以及闭合轨道进行测量,设计并测试了一种纽扣型束流位置检测器(Beam Position Monitor,简称BPM)。首先基于束流位置测量系统的要求,对HALF纽扣型BPM进行设计,主要包括材料、几何结构等;随后对设计的BPM进行理论分析与计算,得到位置灵敏度0.10526 mm^(-1)、mapping图等信息;最后对加工完毕的HALF预研项目BPM样机进行标定测试。得到BPM的测量灵敏度、mapping图等,减小BPM本身的非线性,消除了BPM本身组件的安装误差以及为消除在线误差提供数据参考。结果表明设计的纽扣型BPM满足HALF的束流位置测量需求。

摘要：根据合肥光源升级改造的要求,为进行合肥光源注入器的束流位置、发射度和能散的非拦截测量,设计了新的条带束流位置检测器(BPM)和八电极束流能散检测器(BESM)。计算了条带BPM和八电极BESM通过电信号提取σx2-σy2以及灵敏度的公式。通过条带电极的时域频率分析、阻抗匹配等计算确定了两个检测器的具体物理参数。在CST microwave studio中按照计算的物理结构进行建模仿真,得到了电极间的耦合且考虑了电极耦合对灵敏度的影响。计算了条带BPM的位置分辨率,符合设计要求。

摘要：中国散裂中子源(CSNS)快循环同步环(RCS)上需要束流位置检测器(BPM)来检测束流位置偏移。论文介绍该系统中读出电路的设计和实现。设计BPM读出电路的最大挑战就是接收和处理大动态范围(5.8 mV^32 V)和变化宽度(80~500 ns)的探头引出信号。文中介绍的模拟电路,采用由模拟运放和模拟开关构成可变增益放大器的结构,能够接收和处理该探头引出信号。另外,对于一个BPM系统,精确的实时束流位置检测是必须的。本设计基于FPGA,开发了计算逐束团位置信息和束流闭轨模式位置信息的实时算法。此外,设计实现了工程所需的各种功能,包括30 s逐束团位置缓存、基于VME总线的数据读出和控制、FPGA程序的在线加载等。初步测试显示,在最小信号10 mV时,逐束团位置分辨是0.9 mm,束流闭轨模式位置分辨为50μm。