耦合束团不稳定性测量与抑制_PDF下载[83MB-百度云]王筠华

本书特色

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《耦合束团不稳定性测量与抑制》从加速器储存环的基本理论入手，围绕与储存环中束流位置测量
的相关课题，较完整、系统、详尽地阐述了观测和抑制储存环束流不稳定性
的理论、方法和相关技术。同时，还介绍了信号接收、信号处理和耦合束团
不稳定分析技巧等。束流不稳定性测量和抑制措施已在高能加速器多年运
行中进行了考验并得到验证。《耦合束团不稳定性测量与抑制》列举了许多应用例证，与实际结合紧密，
并涉及众多领域。

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内容简介

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《耦合束团不稳定性测量与抑制》理论联系实际，所呈现的内容，对我国加速器界同行有较高的参考
价值。《耦合束团不稳定性测量与抑制》可供加速器领域相关的工作人员，尤其是束流测量方向的研究
生和本科生阅读。同时由于技术的共通性，对从事快电子学、信号接收、数
据处理和分析等领域的工程技术人员也有一定的参考价值。

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前言第1章绪论11.1高能加速器和同步辐射装置简明发展史11.2hls储存环测量系统与束流位置测量6参考文献8第2章束流动力学理论简介102.1坐标系102.2横向运动方程及其解122.3横向振荡142.4纵向振荡17参考文献18第3章束流信号与频谱理论193.1同步束团信号193.1.1单束团193.1.2多束团203.2横向β振荡幅度调制信号203.2.1单束团203.2.2多束团223.3纵向振荡相位调制信号233.3.1单束团233.3.2多束团243.4同时存在横向幅度调制和纵向相位调制263.4.1单束团263.4.2多束团27参考文献28第4章束流不稳定性294.1尾场和尾场函数294.1.1自由空间中以光速运动的束流314.1.2理想导电管道中以光速运动的束流324.1.3电阻壁和腔体结构中的尾场函数324.2耦合阻抗354.2.1耦合阻抗定义354.2.2耦合阻抗某些重要性质364.2.3几种典型的耦合阻抗和相应的尾场函数374.3不稳定性理论394.3.1横向不稳定性414.3.2阻抗壁效应引起的不稳定性424.3.3头尾不稳定性434.3.4纵向不稳定性———犚狅犫犻狀狊狅狀不稳定性464.3.5束腔不稳定性———高频腔高次模不稳定性494.3.6多束团不稳定性494.3.7束团伸长效应504.3.8离子不稳定性554.3.9快离子不稳定性594.4不稳定振荡模式概论624.4.1纵向振荡模式634.4.2横向振荡模式694.5电子储存环几种典型阻尼机制和克服不稳定性所采取的措施724.5.1辐射阻尼724.5.2朗道阻尼774.5.3常用的克服不稳定性措施83参考文献84第5章束流位置测量与相关理论基础865.1信号探测基本原理865.1.1感应场865.1.2信号接收875.2束流位置探测原理885.2.1钮扣电极bpm885.2.2条带电极935.2.3条带电极作为pickuo995.2.4条带电极作为kicker1055.2.5hls所使用的kicker的覆盖因子计算1125.2.6hls所使用的条带的耦合阻抗计算1135.2.7两种bpm特性的比较1145.3束流位置测量信号与处理1145.3.1束流位置信号的要求1145.3.2束流位置信号处理的要求1145.3.3束流位置信号的处理方法1155.4束流位置探测器在hls的应用119参考文献121第6章hls钮扣型束流位置探测器1236.1钮扣型探测电极的定标1246.1.1定标装置1246.1.2定标中的数据处理1266.1.3*小二乘法逼近1276.2以边界元素法验证模拟定标1296.2.1边界元素法理论简介1296.2.2灵敏度的计算131参考文献133第7章闭轨测量系统的研制与应用1357.1hls闭轨测量系统研制的进展1357.2升级的闭轨测量系统结构与信号处理1367.2.1cod测量系统硬件和软件结构1367.2.2bpmmodule1377.3数据获取系统和数据的分析1387.3.1数据获取系统1387.3.2升级后的bpm系统测量精度和分辨率1387.4bpm系统的应用1417.4.1色散函数的测量1417.4.2犅犅犃方法测量四极磁铁磁中心的位置1427.4.3全环闭轨校正143参考文献145第8章数据处理方法1468.1离散时间信号的处理1478.1.1采样信号的频谱1478.1.2采样定理1488.1.3数字信号处理中截断的影响———泄漏1498.2信号加窗1508.2.1信号加窗意义1508.2.2窗函数特性1518.2.3几个应用中的窗函数1548.3tune测量1568.3.1工作点测量意义1568.3.2工作点估算方法的探讨1578.4其他数据处理方法1748.4.1基于数字锁相检测阻尼时间1748.4.2小波方法在束测信号处理中的应用177参考文献188第9章hls逐圈测量系统的研制与应用1919.1tbt测量系统的研制1919.1.1tbt测量系统参数选定1919.1.2电子学线路及各部分的功能1929.2逐圈测量系统定标1979.2.1系统定标计算1979.2.2探测电极灵敏度1989.2.3bpm电子学增益定标1989.2.4系统的在线定标1999.3逐圈测量系统应用2009.3.1逐圈位置测量2009.3.2二期工程总调新注入系统的检测2019.3.3低频窄带反馈系统的初步尝试2039.3.4hls若干物理参数的测量和不稳定性分析研究211参考文献226第10章逐束团测量系统研制与应用22710.1逐束团测量系统研制的必要性和意义22710.1.1研制的必要性22710.1.2bxb测量的意义22910.2国内外发展状况23010.3hls逐束团测量系统的研制23110.3.1系统带宽的确定23110.3.2测量系统的组成23210.3.3关键器件性能的介绍24110.4相关物理量测量与分析24610.4.1hls储存环twiss函数24710.4.2激励束流设备和线路24710.4.3激励门电路的研制24810.4.4逐束团测量系统的应用25110.5逐束团流强测量系统26810.5.1新的检波方案的应用26910.5.2测量系统准确性验证27010.5.3在线定标结果27110.5.4逐束团纵向振荡测量系统27310.5.5纵向振荡对横向测量影响分析276参考文献277第11章横向模拟反馈系统研制与应用28011.1反馈原理28111.1.1反馈系统理论28111.1.2反馈系统工作原理28411.1.3反馈系统类型和要求28411.2hls横向宽带反馈系统设计思想28511.2.1系统的主要参数28511.2.2pickuo选择28811.3模拟横向反馈系统样机的研制28811.3.1总体设计框图28911.3.2各组成部分29011.4逐束团测量和横向反馈系统的调试30211.4.1测量系统的调试30211.4.2模拟反馈样机的调试30511.5希尔伯特变换相空间重建方法30811.5.1希尔伯特变换相空间重建理论30811.5.2希尔伯特变换在相空间重建中的应用原理31211.5.3希尔伯特变换数据处理方法在hls上的应用31411.6横向反馈系统的改进31711.6.1线路改进31811.6.2基于epics的系统控制软件31911.6.3系统调试与数据分析321参考文献323第12章数字横向反馈系统研制与应用32512.1数字反馈基本原理32512.2数字反馈技术的核心元素及其发展过程32612.2.1dsp阵列作为处理单元的数字反馈系统32612.2.2fpga芯片作为处理单元的数字反馈系统32712.3数字信号处理理论33012.3.1离散时间线性非时变系统33012.3.2单位取样响应和卷积33112.3.3离散时间信号和系统频域分析33112.3.4离散傅里叶变换33212.4数字滤波器设计33512.4.1iir滤波器33712.4.2fir滤波器33912.4.3数字滤波器的系数量化误差34012.5数字反馈的犉犐犚滤波器算法实现34112.5.1频域法设计滤波器34112.5.2时域*小二乘法设计滤波器34212.5.3选择犉犐犚滤波器设计34312.5.4数字横向逐束团反馈方法与实现34412.6hls数字横向逐束团反馈系统34512.6.1hls数字横向反馈系统的构成34512.6.2数字反馈处理器的犉犘犌犃程序修改35212.6.3滤波器设计与优化35412.6.4增益放大器35812.6.5时钟系统36112.6.6数字反馈系统集成与控制36112.7反馈系统的调试与分析36112.7.1频率响应的测试36212.7.2单束团时序试验36212.7.3200mev反馈系统相位调试36312.7.4800mev反馈系统相位调试36412.8800mev运行状态下的反馈效果检测36512.8.1抑制800mev运行时的横向不稳定性边带36512.8.2降低六极磁铁电流试验36612.8.3阻尼时间测量36912.9横向振荡模式分析37112.10提高注入流强37112.10.1抑制注入边带37112.10.2抑制注入残余振荡37212.10.3替代八极磁铁提高注入流强373参考文献374