储存环中高次谐波腔的有关计算研究
发布时间：2021-08-19 17:44
在电子储存环中,高次谐波腔可以被用来改变束团长度。对于中低能电子储存环,束流寿命主要受到托谢克散射的制约。利用高次谐波腔增加束团长度不仅可以增加束流寿命,而且对束流能散度和光源的亮度影响也很小。此外,特殊条件下在高亮度储存环对撞机、储存环自由电子激光和时间分辨实验中使用高次谐波腔可有效缩短束团尺寸。本论文以合肥光源的参数为例计算研究了在储存环中使用高次谐波腔拉伸和压缩束团长度的相关问题。根据美国先进光源的Byrd先生所提出的关于储存环中谐波腔的分析模型,计算得到在均匀填充模式下加入四次谐波腔后理论上束团长度可以被拉伸到39mm,束流寿命大约为原来的2.75倍。论文计算研究了被动式高次谐波腔的常失谐和常电压两种主要的工作模式。特别是我们发展了一个基于多束团单粒子模型的纵向运动跟踪程序,用于跟踪计算被动式高次谐波腔对束团的影响。该程序不但能跟踪计算束团均匀填充的情况,还能跟踪计算束团非均匀填充的情况。跟踪结果表明对于合肥光源的参数在非均匀填充模式下不能对束团进行很好的拉伸。论文研究了使用高次谐波腔压缩束团的相关理论,并首次给出了谐波腔压缩束团时的最优压缩条件。在该条件下,计算结果表明束团最...
【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】：108 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
目录
第1章 绪论
1.1 研究意义
1.1.1 增加束流寿命
1.1.2 短束团的特别应用
1.2 国内外高次谐波腔发展状况
1.2.1 被动式常规导体谐波腔
1.2.2 主动式常规导体谐波腔
1.2.3 超导谐波腔
1.3 研究方法
1.4 主要研究内容
1.5 论文创新点
参考文献
第2章 电子的纵向运动和束流在腔中感应的电压
2.1 电子的纵向运动
2.1.1 纵向运动方程
2.1.2 动量接受度
2.1.3 束团长度
2.2 束流在腔中感应的电压
2.3 小结
参考文献
第3章 谐波腔用于束团拉伸的物理计算
3.1 前言
3.2 双高频系统的函数
3.2.1 势能函数
3.2.2 最优拉伸条件
3.2.3 束团长度和束流寿命增长因子
3.3 被动式谐波腔的物理计算
3.4 被动式谐波腔的工作模式
3.4.1 常失谐工作模式
3.4.2 常电压工作模式
3.4.3 拉伸状态的确定
3.5 小结
参考文献
第4章 被动式谐波腔跟踪程序的发展与仿真计算
4.1 多束团单粒子模型
4.1.1 纵向运动差分方程
4.1.2 被动式谐波腔的腔压
4.2 均匀填充模式下的跟踪
4.3 非均匀填充模式下的跟踪仿
4.4 ac和dc Robinson不稳定性
4.5 小结
参考文献
第5章 谐波腔用于束团压缩的理论推导与计算结果
5.1 前言
5.2 主动式谐波腔用于束团压缩
5.3 被动式谐波腔用于束团压缩
5.4 压缩状态的确定
5.5 被动式谐波腔的工作模式
5.6 压缩束团时的频散
5.7 小结
参考文献
第6章 储存环中双模腔的提出与优化设计
6.1 双模腔的基本要求
6.2 双模腔的设计
6.2.1 基于标准圆柱谐振腔的双模腔
6.2.2 基于Novosibirisk高频腔的双模腔
6.3 主动式和被动式双模腔
6.4 被动式双模腔的工作模式
6.4.1 双模腔的常失谐工作模式
6.4.2 双模腔常电压工作模式
6.5 双模腔的调谐规律
6.5.1 常失谐双模腔的调谐规律
6.5.2 常电压双模腔的调谐规律
6.6 双模腔调谐的实现
6.6.1 常失谐双模腔调谐的实现
6.6.2 常电压双模腔调谐的实现
6.7 小结
参考文献
第7章 结论与展望
7.1 结论
7.2 展望
致谢
在读期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]Design of a higher harmonic cavity for the SSRF storage ring[J]. 马广明,赵振堂,刘建飞. 中国物理C. 2008(04)
硕士论文
[1]高次谐波腔的初步研究[D]. 刘广超.中国科学技术大学 2010
本文编号：3351854
【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】：108 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
目录
第1章 绪论
1.1 研究意义
1.1.1 增加束流寿命
1.1.2 短束团的特别应用
1.2 国内外高次谐波腔发展状况
1.2.1 被动式常规导体谐波腔
1.2.2 主动式常规导体谐波腔
1.2.3 超导谐波腔
1.3 研究方法
1.4 主要研究内容
1.5 论文创新点
参考文献
第2章 电子的纵向运动和束流在腔中感应的电压
2.1 电子的纵向运动
2.1.1 纵向运动方程
2.1.2 动量接受度
2.1.3 束团长度
2.2 束流在腔中感应的电压
2.3 小结
参考文献
第3章 谐波腔用于束团拉伸的物理计算
3.1 前言
3.2 双高频系统的函数
3.2.1 势能函数
3.2.2 最优拉伸条件
3.2.3 束团长度和束流寿命增长因子
3.3 被动式谐波腔的物理计算
3.4 被动式谐波腔的工作模式
3.4.1 常失谐工作模式
3.4.2 常电压工作模式
3.4.3 拉伸状态的确定
3.5 小结
参考文献
第4章 被动式谐波腔跟踪程序的发展与仿真计算
4.1 多束团单粒子模型
4.1.1 纵向运动差分方程
4.1.2 被动式谐波腔的腔压
4.2 均匀填充模式下的跟踪
4.3 非均匀填充模式下的跟踪仿
4.4 ac和dc Robinson不稳定性
4.5 小结
参考文献
第5章 谐波腔用于束团压缩的理论推导与计算结果
5.1 前言
5.2 主动式谐波腔用于束团压缩
5.3 被动式谐波腔用于束团压缩
5.4 压缩状态的确定
5.5 被动式谐波腔的工作模式
5.6 压缩束团时的频散
5.7 小结
参考文献
第6章 储存环中双模腔的提出与优化设计
6.1 双模腔的基本要求
6.2 双模腔的设计
6.2.1 基于标准圆柱谐振腔的双模腔
6.2.2 基于Novosibirisk高频腔的双模腔
6.3 主动式和被动式双模腔
6.4 被动式双模腔的工作模式
6.4.1 双模腔的常失谐工作模式
6.4.2 双模腔常电压工作模式
6.5 双模腔的调谐规律
6.5.1 常失谐双模腔的调谐规律
6.5.2 常电压双模腔的调谐规律
6.6 双模腔调谐的实现
6.6.1 常失谐双模腔调谐的实现
6.6.2 常电压双模腔调谐的实现
6.7 小结
参考文献
第7章 结论与展望
7.1 结论
7.2 展望
致谢
在读期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]Design of a higher harmonic cavity for the SSRF storage ring[J]. 马广明,赵振堂,刘建飞. 中国物理C. 2008(04)
硕士论文
[1]高次谐波腔的初步研究[D]. 刘广超.中国科学技术大学 2010
本文编号：3351854
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hkxlw/3351854.html
