合肥光源Beta函数测量和分析.pdfVIP

第 17卷 第5期 强 激 光 与 粒 子 束 Vol.17，No.5 2005年5月 HIGH POWER LASER AND PARTICLE BEAMS May,2005 文章编号: 1001-4322(2005)05-0775-04 合肥光源Beta函数测量和分析 ‘ 曹 涌，孙葆根，卢 平，何多慧，王绮华，李吉浩，郑 普，张春辉 (中国科学技术大学 国家同步辐射实验室，安徽合肥230029) 摘 要:利用四极铁调制的方法可以改变工作点，测量工作点的改变，可以计算出四极铁位置的Beta函 数值，这样测量得到的值是四极铁位置的平均Beta函数值。采用该方法在合肥光源(HLS)储存环进行了实 验，四极铁电源电阻并联后，分流调制四极铁的电流，从而改变四极铁强度，对环上的30块四极铁进行Beta函 数测量。以理论值为参考，对采用计算公式得到的结果进行了比较和分析，利用四极铁中心位置的理想Beta 函数计算值和测量值作比较，结果表明:测量最大绝对差为2.741，平均绝对差为0.521;垂直方向的测量最大 绝对差为1.711，平均绝对差为。.009，四极铁自身电流和分流电流的测量对Beta函数测量值误差的影响非常 小。通过改进工作点测量系统，适当加大分流电流可以减小Beta函数测量误差。 关键词:Beta函数;聚焦强度;传输矩阵;薄透镜 中图分类号: TL506 文献标识码:A Beta函数作为同步加速器储存环的一个很重要的参数，直接反映了储存环束团传输元件布局状态或Lat- tice布局状态，因此通过测量不同位置上的这个值就可以用来诊断Lattice状态。当某一位置四极铁的聚焦强 度发生变化时，工作点将发生改变。工作点的改变量和改变前该位置的Beta函数具有一定的函数关系。通过 人为地改变四极铁聚焦强度，并测出工作点的改变量，就可以计算得出四极铁位置的Beta函数值1[17。该项实 验在HLS储存环上测出30个四极铁位置上的Beta函数值。 1 测盘原理 四极铁的聚焦强度有很小的改变时，相当于在四极铁位置存在一个磁场梯度误差，束流经过时会受到额外 的磁场作用力，这个作用力使束流运动产生一个角度变化，由横向运动方程可以知道1[27，工作点会相应的发生 改变。四极铁的传输矩阵为13] cosy sinO/ (1) sinO coso 式中:Y=lq护压汗。对四极铁进行“薄透镜”(thin-lens)近似，即取四极铁长度l4--0，取常数k=IK11,，则传输 矩阵可以简化为 厂1 Rthi-o，一 {一* (2) 磁场梯度的改变产生的扰动用矩阵表示为 「1 。 (3) L- (士△k) 1 这里，符号士分别表示水平方向和垂直方向。全环传输矩阵为 Icos(27rQ,,,,)+二“，ysin(27cQ,,,,) 风,,,sin(27rQ,,y) (4) L 一sin(27rQ,,,,) cos(27rQ,,,,)一a,,ysin(27rQ,,,,). 是工作点变化量。传输矩阵((4)乘以传 磁场梯度改变后，工作点变为0二，yfQmo,，一Qmo,y+AQ,，这里△Q=,y 输矩阵((3)之后得到的新的