导读:本文包含了束流位置测量论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:中国散裂中子源,输运线,束测,束流位置测量
束流位置测量论文文献综述
孟鸣,徐韬光,李芳,徐智虹,杨涛[1]（2019）在《中国散裂中子源直线输运线束流位置测量系统》一文中研究指出介绍了针对中国散裂中子源(CSNS)的直线到环输运线(LRBT)所设计的条带式束流位置测量(BPM)系统,探头方案以条带式电极为基础进行物理设计及参数优化,并通过机械标定减少机械加工误差,电子学选用商用数据处理方案。此系统在加速器实际运行中有效提供位置信息,对在线测量数据采用奇异值分解(SVD)进行分析,根据分析结果,对束流轨道测量的精度达到预期设计目的,满足物理调束需求。(本文来源于《强激光与粒子束》期刊2019年06期）
李成财,朱昆,林晨,朱军高,吴旻剑[2]（2019）在《用于激光驱动质子束测量的腔式束流位置探测器模拟研究》一文中研究指出根据激光驱动质子束流低发射度、短脉冲、单束团低电量的性质,研究腔式束流位置探测器(BPM)测量激光加速器产生的质子束团横向位置的可行性问题。针对质子束团的大横向分布和发散角问题,推导了其通过腔式BPM的输出信号,结果表明该信号与集中从束团对称中心、倾斜一定角度通过的束流产生的输出信号相同。依据上述原理,使用CST软件进行了腔式BPM的设计和仿真,确定了矩形谐振腔波导耦合的方案。讨论了该方案的腔式BPM对于激光加速束流的适用性和不同激光驱动质子束流参数的分辨率,并针对PW级激光加速系统进行了分辨率估算。(本文来源于《强激光与粒子束》期刊2019年06期）
陈健[3]（2019）在《SXFEL腔式束流位置测量系统关键技术研究》一文中研究指出上海软X射线自由电子激光(SXFEL)是中国第一台能辐射出X射线的相干光源,主要由光阴极注入器、主加速器和两级高增益谐波放大器(波荡器)组成,其目标是在软X射线波段区实现9nm出光并验证级联的高增益谐波放大模式的可行性。为降低FEL辐射输出功率的衰退,在波荡器段要求电子束轨道与光子束的轨迹尽可能重合,使二者能有效地进行相互作用从而实现高效的能量转换和传输。为实现上述目标,对束流横向位置测量系统的指标要求,是在±500μm动态范围内位置分辨率好于1μm(束团电荷量500pC条件下)。在此背景下,本课题从腔式BPM的基本原理出发,采用数值仿真和束流实验相结合的方法,较为全面地分析了影响腔式BPM(CBPM)系统性能的主要因素,提出了相应的优化方案;完成了CBPM系统的研制和搭建,完善了在线信号处理算法,进而形成了一套完整的腔式束流位置在线测量系统。研究内容主要包括:1、研究了腔体间串扰的评估方法以及串扰对测量分辨率的影响。通过分析腔体间串扰产生的机理以及腔体模式信号的特性(谐振频率、Q值、位置依赖/独立性等),提出了可基于束流条件下进行腔体间串扰评估的主成分分析(PCA)和谐波分析方法。借助上海深紫外FEL(SDUV-FEL)和大连相干光源(DCLS)的测试平台完成了束流实验并验证了评估方法的实用性。最后讨论了腔体间的串扰程度对束流位置测量的精度和分辨率带来的影响。2、分析了束流倾角入射对位置测量分辨率的影响。采用路径积分方法对束流倾角入射和束团自身的倾角对束流位置测量分辨率的影响进行了定量的数值仿真分析;设计并完成了专项束流实验(结合矫正铁和相邻的CBPM)对上述分析结果进行验证,实验结果与仿真预期相符,据此提出了SXFEL装置中CBPM探头偏心100μm运行的方案以确保系统分辨率满足要求。3、研究了本振信号幅相稳定性对CBPM系统性能的影响。通过数值仿真计算了LO信号幅度和相位的抖动对中频信号幅相提取精度的影响,根据分析结果,优化了LO源的工艺技术指标要求。在SXFEL上采用相邻两个相位腔进行了信号幅相提取精度的对比实验,在其它配置不变的条件下,采用优化后的本振源可将电荷量相对测量分辨率从0.144%提高到0.076%,将束流到达时间分辨率从1ps提高到80fs,测试结果验证了仿真的正确性,也极大地优化了系统的性能。4、研究了时序信号(触发/ADC采样时钟)的稳定性对系统测量分辨率带来的影响。分析确认当触发信号的抖动大于ADC的采样时钟周期时,对IF信号的相位提取会产生一个固定偏差,影响BAM的精确测量以及束流偏移方向的判断,束流实验结果和仿真及理论计算结果均相吻合。基于此分析结果,优化了系统时序信号的稳定性技术指标要求。5、对在线信号处理算法进行了优化。对传统的FFT信号处理方法进行分析,针对DBPM电子学中FPGA内部资源不足只能截取有效波形处512点数据进行FFT算法处理的特殊情况,提出了固定FFT谐振频率点处的index来解调相位的优化方案,解决了由于栅栏效应引起的相位解调存在较大误差的问题。6、在SXFEL波荡器入口的漂移段采用叁个相邻的CBPM构成一个位置分辨率评估平台,采用关联分析的方法对位置分辨率进行了精确评估。在束团电荷量为500pC、系统动态范围在±800μm的条件下,实验确认系统分辨率好于880nm。满足了SXFEL装置对CBPM系统位置测量分辨率好于1μm@500pC?±500μm的指标要求。最后对系统性能优化的可行性进行了分析和讨论,依据定量的数值仿真分析结果提出了叁种可能的优化技术方案:一是将IF信号降至较低频进行量化从而有效利用ADC的性能;二是提高ADC的采样率以获得更多的信号处理增益;叁是在IF信号SNR高于ADC的SNR的情况下,可通过提高ADC的SNR以匹配前端输出IF信号的信噪比。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所)》期刊2019-06-01）
王之琢,曹建社,王梓豪,何俊,麻惠洲[4]（2019）在《BEPCⅡ中束流位置测量系统的噪声分析》一文中研究指出超低发射度光源要求束流位置测量系统(BPM系统)的分辨率达到亚μm量级。在实验室条件下,BPM系统电子学的测量分辨率可达亚μm,但在线机器运行时束流位置监测器(BPM)探头受到的机械振动(亚μm量级)将成为限制BPM系统测量分辨率达到亚μm的重要因素。为满足高能光源(HEPS)对BPM系统0.1μm分辨率的要求,本文基于北京正负电子对撞机重大改造工程(BEPCⅡ)上的BPM系统,进行了功率谱方法的环境振动及束流数据的联合分析,以探究影响BPM系统分辨率的因素。首先从BPM系统分辨率的传统衡量标准与功率谱的关系出发,进而分析BPM系统的工作原理、安装环境,测量其周边的机械振动水平,获取束流的低频频谱。获取的BPM数据频谱成分及分析结果表明:电缆传输会产生频谱基线的上升;BPM探头真空室会直接受环境振动的影响;四极铁特征频率的机械振动经束流动力学造成了全环BPM数据特定频率的峰值增长。结合束流动力学,使用有限数量的BPM数据可推断出振动源点。(本文来源于《原子能科学技术》期刊2019年05期）
张醒儿,杜垚垚,张琪,王之琢,周嘉申[5]（2018）在《基于BEPCⅡ数据的数字束流位置测量器算法离线分析》一文中研究指出介绍了数字BPM算法的原理和架构,并基于高能物理研究所自制的数字BPM硬件平台获取了BEPCⅡ束流流强为600 m A条件下的ADC采样数据。然后在MATLAB环境中设计了NCO模块、CIC滤波器、FIR滤波器以及BEPCⅡ束流逐圈位置数据计算模块,并给出了各模块的具体设计参数。最后通过实际ADC数据对各算法模块进行检验,给出了各模块处理后的频域分析结果,并得到了实际束流下水平方向和垂直方向上的逐圈位置分辨率分别为4. 55μm和4. 28μm,为FPGA在线算法的实现与优化提供了可靠的理论依据。(本文来源于《强激光与粒子束》期刊2018年10期）
张鹏,曹建社,魏书军,杜垚垚[6]（2016）在《加速器数字束流位置测量系统数控振荡器设计》一文中研究指出有鉴于高品质NCO是数字BPM系统重要设计内容之一,利用CORDIC完成了NCO的设计与实现,内容包括NCO参数的设计,系统框架设计、控制流程设计、结果检验和资源占用情况分析等。结果检验是在XC5VSX95T硬件平台上利用Chip Scope工具来完成的。结果表明,该方法能够有效设计出满足数字BPM系统需求的NCO,并在束流位置测量系统建设中发挥积极作用。(本文来源于《核电子学与探测技术》期刊2016年05期）
刘刚文[7]（2015）在《基于逐圈束流位置测量系统的储存环线性和非线性模型标定》一文中研究指出储存环模型标定就是通过对表征束流线性和非线性运行规律的各项基本物理参量进行精确的测量,并以理论设计为目标对实际储存环的磁聚焦结构进行充分的校正,从而使储存环的性能表现(如光源亮度、束流寿命)达到理论设计的预期。构建一整套系统而又便捷的模型标定方法将会为储存环调试工作提供极大的便利,大大缩短调试周期,并且能够保证储存环束流最终的运行状态能够与理论设计目标保持高度一致。随着束流位置测量系统的发展,具有逐圈测量能力的束流位置检测器被广泛的应用于储存环中,为一些以逐圈束流位置数据为分析对象的线性和非线性模型标定方法提供了硬件条件。本论文在简要介绍了储存环线性和非线性物理参量基本测量的基础上,重点引进了以储存环逐圈位置数据为主要分析目标的模型标定方法,对每一种方法的物理原理以及分析过程都进行了详细介绍,并且对各种方法的准确性进行了理论验证。本论文首先介绍了线性模型标定方法。其中闭轨响应矩阵拟合方法(LOCO)作为现阶段国内外广泛使用的线性模型标定方法,在论文中进行了详细的介绍。在充分了解LOCO方法基本原理的基础上,采用合肥光源储存环实测的闭轨响应矩阵、色散函数以及BPM噪声等数据对储存环的线性光学参数进行了拟合迭代分析,取得了与理论设计值基本相符的结果。另外还分别引进了线性拟合分析方法、模型独立分析方法(MIA)和独立成分分析方法(ICA)对储存环的线性光学参数进行标定。这叁种方法都是不依赖具体的储存环磁聚焦结构模型,而是以逐圈位置数据为分析对象的线性模型标定方法,可以统称为模型独立的分析方法,在充分掌握这些方法基本物理原理的基础上,对每一方法的模型标定分析过程进行了详细的介绍。其次对非线性模型标定方法进行了全面的介绍。其中色品的校正作为储存环非线性磁场存在最主要的原因,以及幅度失谐作为非线性效应最主要的表现,在论文中都作了简要的介绍和分析。论文重点采用了频谱拟合分析方法对储存环的非线性模型进行标定,该方法是标准形式(Normal Form)理论在逐圈束流位置数据的应用基础上发展而来,根据Normal Form基本原理,单粒子横向运动高阶频谱与非线性共振驱动项具有一一对应的关系,而电子储存环中多粒子束团在综合考虑解相干(Decoherence)效应和辐射阻尼效应的情况下,其质心的横向运动高阶频谱与非线性共振驱动项之间的解析关系变得极其复杂,虽然不能直接利用高阶频谱来解析分析非线性共振驱动项,但是发展出了利用高阶频谱来模拟分析非线性模型的频谱分析方法。本论文首次将该方法应用到电子储存环中,在充分叙述该方法的物理理论基础以及非线性模型标定过程的基础上,还详细介绍了该方法分析过程中所涉及到高精度的频谱分析技术(NAFF)以及高性能非线性最小二乘优化算法(Levenberg-Marquardt算法)等关键处理技术。最后通过构建储存环理论模型对各种模型标定方法进行理论验证。储存环磁聚焦结构参数采用合肥光源的理论设计值,模拟程序采用AT,并且利用逐元件跟踪的方式获取一系列精确的束流逐圈位置数据。根据各个方法的具体分析过程,对这些数据进行相应地分析,都取得了与理论值基本一致的结果,对各个方法的准确性进行了理论验证。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2015-05-01）
徐君[8]（2015）在《紧凑型THz-FEL源直线加速器束流位置测量系统的研制》一文中研究指出本文主要介绍的是紧凑型THz-FEL源直线加速器的束流位置测量系统,此THz-FEL源直线加速器的微脉冲重复频率为2856MHz,宏脉冲宽度为6μs。为了测量束流位置,需要设计一个束流位置探测器(条带BPM)。为了对BPM感应信号进行处理,选择了Libera Brilliance Single Pass信号处理器。由于条带感应信号载波频率为2856MHz,而Libera Brilliance Single Pass的工作频率却是500MHz,所以在信号馈入Libera之前需要设计一个Libera的前端处理模块(前端电子学),此前端电子学的设计是为了将条带感应的信号下变频到500MHz以满足Libera的需求。最后搭建了离线标定平台,对所设计和加工好的条带BPM进行测试与标定。首先介绍了Libera前段电子学的设计,此电子学包括2356MHz本振信号源、射频放大模块和混频模块。其中本振信号源是用来产生一个2356MHz的信号与条带电极感应的2856MHz信号进行混频,射频放大模块是用来放大条带感应的信号去满足后续混频要求,混频模块是用来将条带信号混频到500MHz的信号。其次主要阐述条带BPM的优化设计加工,然后搭建离线标定平台对所加工的条带BPM进行标定。最后对离线标定的数据进行分析。测试结果表明所涉及的硬件满足紧凑型THz-FEL源直线加速器的束流位置测量系统的要求。利用自制的前端电子学和Libera Brilliance Single Pass数字束流位置处理器进行了测量系统的硬件集成,并设计了相应测量软件。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2015-03-01）
邹俊颖[9]（2014）在《HLS Ⅱ注入器束流位置测量系统的研制及应用研究》一文中研究指出束流位置测量系统是加速器束流测量系统的重要组成部分。束流位置检测器(BPM)可用于束流位置的非拦截测量,而基于其组成的注入器束流位置测量系统可以实现注入器束流位置、流强的实时在线测量,为注入器束流诊断提供重要手段,提高注入器束流质量和注入效率。本论文为合肥光源重大维修改造项目(HLSII)注入器研制了一套基于条带BPM的束流位置测量系统,为HLSII的调试和运行提供了重要的诊断手段。本文首先介绍了与条带束流位置检测器相关的束流测量理论。从条带电极的感应信号开始,由浅入深的介绍了束流位置测量、束流流强测量、束流能散测量等基于条带束流位置检测器的相关理论,分析了电极耦合效应对这些测量的影响。介绍了由电极感应信号得到束流位置常用的不同方法,并简要介绍了BPM电子学系统中需要用到的信号的频域处理相关理论。针对HLSII注入器对束流位置测量系统的要求,对条带BPM主要的性能参数进行了模拟计算。利用边界元法对束流位置测量的灵敏度、Mapping图的拟合公式、和信号、电极增益系数的影响等进行了模拟计算；在微波工作室(CST)软件中对条带BPM进行了仿真计算,得到了电极耦合效应对各测量参数的影响；在加工完成后搭建了全自动化的标定平台对条带BPM进行了离线标定,标定结果显示各测量参数与模拟结果非常接近。对HLSII注入器束流位置测量系统的信号采集与处理部分进行了介绍。在硬件方面,我们对各部分进行了一系列测试：对电子学系统Libera Brilliance Single Pass进行了详细的性能与离线分辨率测试；对其通道不一致性做了细致的标定；对系统的传输线缆做了性能测试。测试结果显示系统各硬件部分状态良好,满足HLSII注入器束流位置测量系统的要求。在软件方面,开发了一个基于CSS BOY的综合运用OPI程序,对其进行了离线测试。测试结果显示该程序能长时间稳定的运行。最后我们在合肥光源(HLS)及其重大维修改造工程(HLSII)的注入器上开展了一些相关的实验研究。首先在HLS及HLSII注入器上分别进行了束流位置的测量,HLS上的测量结果显示电子学系统Libera Brilliance Single Pass的性能优于已有的对数比系统,HLSII上的测量结果显示位置分辨率达到设计要求。其次在HLSII注入器上对系统做了基于束流的标定,最后做了在线电极增益系数标定与和信号和能散的测量。本课题由国家自然科学基金项目(11175173,11375178,11105141)与合肥光源重大维修改造项目支持。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2014-06-01）
马天骥[10]（2013）在《HLS Ⅱ储存环束流位置测量系统的研制及相关研究》一文中研究指出束流位置是加速器的重要参数之一,对加速器的状态判断和性能评估具有重要意义。本论文以合肥光源重大维修改造项目(HLS Ⅱ)为背景,研制了储存环束流位置测量(BPM)系统,为(?)HLS Ⅱ束流诊断提供了重要的工具。同时在HLS上开展了一系列相关测试和实验研究。本文首先简要介绍了束流位置测量原理和方法,然后对HLS Ⅱ BPM系统的电极设计、数据采集系统的研制、测试和应用这几个方面进行了详细的讨论。根据改造工程要求,合肥光源储存环真空室将由原来的圆形改为近似椭圆的八边形。针对这一改进,用软件对BPM电极的机械参数进行了精细的模拟计算和优化,确定了钮扣电极相关参数；对电极的电气特性进行了仿真计算,用差比和与对数比两种方法计算得到了BPM位置灵敏度,同时还得到了电位置、电极和信号等相关参数的拟合公式；对新的BPM进行了离线测试和标定。对BPM数据采集系统的硬件Libera Brilliance和Bergoz电子学进行了详细分析;利用LabVIEW搭建了全自动测试平台,对Libera Brilliance的位置分辨率和流强依赖性等关键参数进行了离线测试；对IT公司提供的EPICS软件包根据合肥光源实际情况进行了优化设计,在Libera中成功建立IOC,能够在线发布FPGA中处理的束流数据；在独立服务器上建立Soft IOC,通过网络获取所有Libera Brilliance测量的信号,使用新开发的EPICS记录类型实现了对数比方法计算束流位置,并对其进行了多种信号处理和数据分析;使用EDM和CSS_BOY等工具编写了完整的OPI。在HLS上开展了相关实验研究。对Libera Brilliance在HLS上进行了长期的带束测试,对测试数据进行了分析,结果表明系统测量精度和稳定性能够满足改造工程要求。利用BPM开展的研究包括工作点测量、基于电极和信号的流强测量、束流寿命测量等,对电极增益系数进行在线标定并和离线标定结果进行对比分析。同时利用高速率示波器进行了束团流强测量,取得了良好的结果,为新储存环的调试和运行提供了重要依据。最后对整个系统进行了总结,提出了该系统目前存在的问题和针对新储存环的改进方案。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2013-05-01）
束流位置测量论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
根据激光驱动质子束流低发射度、短脉冲、单束团低电量的性质,研究腔式束流位置探测器(BPM)测量激光加速器产生的质子束团横向位置的可行性问题。针对质子束团的大横向分布和发散角问题,推导了其通过腔式BPM的输出信号,结果表明该信号与集中从束团对称中心、倾斜一定角度通过的束流产生的输出信号相同。依据上述原理,使用CST软件进行了腔式BPM的设计和仿真,确定了矩形谐振腔波导耦合的方案。讨论了该方案的腔式BPM对于激光加速束流的适用性和不同激光驱动质子束流参数的分辨率,并针对PW级激光加速系统进行了分辨率估算。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
束流位置测量论文参考文献
[1].孟鸣,徐韬光,李芳,徐智虹,杨涛.中国散裂中子源直线输运线束流位置测量系统[J].强激光与粒子束.2019
[2].李成财,朱昆,林晨,朱军高,吴旻剑.用于激光驱动质子束测量的腔式束流位置探测器模拟研究[J].强激光与粒子束.2019
[3].陈健.SXFEL腔式束流位置测量系统关键技术研究[D].中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所).2019
[4].王之琢,曹建社,王梓豪,何俊,麻惠洲.BEPCⅡ中束流位置测量系统的噪声分析[J].原子能科学技术.2019
[5].张醒儿,杜垚垚,张琪,王之琢,周嘉申.基于BEPCⅡ数据的数字束流位置测量器算法离线分析[J].强激光与粒子束.2018
[6].张鹏,曹建社,魏书军,杜垚垚.加速器数字束流位置测量系统数控振荡器设计[J].核电子学与探测技术.2016
[7].刘刚文.基于逐圈束流位置测量系统的储存环线性和非线性模型标定[D].中国科学技术大学.2015
[8].徐君.紧凑型THz-FEL源直线加速器束流位置测量系统的研制[D].中国科学技术大学.2015
[9].邹俊颖.HLSⅡ注入器束流位置测量系统的研制及应用研究[D].中国科学技术大学.2014
[10].马天骥.HLSⅡ储存环束流位置测量系统的研制及相关研究[D].中国科学技术大学.2013