加入高次谐波腔的储存环内束流不稳定性研究

发布时间：2021-08-18 14:23

　　在储存环中应用高次谐波腔可以有效的拉伸束团长度,延长束流寿命。同时,通过对其失谐角的调节,能够对耦合束团不稳定性等产生抑制,保证束流的稳定运行。本文结合HLSII的实际情况,重点研究新加入的高次谐波腔和原来的主高频腔组成的二腔系统内的束流纵向不稳定性问题。我们联系当前国内外束流不稳定性问题的研究热点,采用了理论分析模型和宏粒子建模跟踪两种方法进行研究并取得了很好的效果。本文首先介绍了二腔系统内基本的束腔相互作用理论,明确了物理环境,给出了最优化束团长度条件的定义和物理意义。同时得到了高次谐波腔和主高频腔之间失谐角、同步相位角及腔压等参数变换关系,为今后二腔系统的实际运行调节提供依据。分析模型方法中,对罗宾逊不稳定性、高次模影响下产生的寄生耦合束团不稳定性和微波不稳定性的产生机制进行了系统研究,得到了相应不稳定性的理论判据。其中罗宾逊不稳定性的研究中,对于严重影响束流稳定运行的偶极、四极单模和偶极-四极模耦合情况进行重点分析。对于微波不稳定性,我们得到了避免该不稳定性发生的宽带阻抗范围。在各种不稳定性的分析判断结果中,我们发现当束流流强和高次谐波腔失谐角在最优化束团长度曲线附近区域时,束... 

【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：118 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 引言
        1.1.2 主高频腔和高次谐波腔
        1.1.3 HLSII的四次谐波腔
        1.1.4 束流不稳定性简述
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本文的主要内容
第二章 二腔系统中粒子束流动力学
    2.1 二腔系统中粒子纵向运动方程
        2.1.1 单粒子纵向运动方程
        2.1.2 最优化束团长度条件
        2.1.3 集体振荡效应下的纵向运动方程
    2.2 二腔系统中腔参数相互关系
    2.3 二腔系统中的束团长度
    2.4 小结
第三章 不稳定性研究的分析模型
    3.1 罗宾逊不稳定性(Robinson Instabilty)
        3.1.1 单模罗宾逊不稳定性
        3.1.2 模耦合罗宾逊不稳定性
        3.1.3 罗宾逊不稳定性综合分析
    3.2 寄生耦合束团不稳定性(Parasitic Coupled-bunch Instability)
    3.3 微波不稳定性(Microwave Instability)
    3.4 小结
第四章 宏粒子跟踪模拟研究
    4.1 宏粒子模型的建立
    4.2 HLSII二腔系统稳定性综合模拟计算
    4.3 束团长度与束团拉伸比
    4.4 小结
第五章 非均匀填充提高束流稳定性
    5.1 非均匀填充改善耦合束团不稳定性的理论基础
        5.1.1 非均匀填充的概念
        5.1.2 非均匀填充对耦合束团不稳定性的改善
    5.2 HLSII非均匀填充方案研究
    5.3 非均匀填充下的束团拉伸
    5.4 小结
第六章 总结与展望
    6.1 本文主要工作
    6.2 进一步工作展望
参考文献
致谢
读博期间发表的学术论文与取得的其他研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]Study of Robinson instabilities with a higher-harmonic cavity for the HLS phase Ⅱ project[J]. 赵宇宁,李为民,吴丛凤,王琳.  Chinese Physics C. 2012(11)

博士论文
[1]HLS储存环束流负载效应和高频系统相关问题的研究[D]. 黄贵荣.中国科学技术大学 2007



本文编号：3350053