西安200 MeV質(zhì)子應(yīng)用裝置同步環(huán)線性光學(xué)測(cè)量與校正

楊 業(yè)， 王敏文， 葉文博， 劉曉宇， 李 巖，姚紅娟， 鄭曙昕， 劉臥龍， 王 迪， 王茂成， 趙銘彤，閆逸花， 張 輝， 王百川， 呂 偉， 王忠明?

(1. 強(qiáng)脈沖輻射環(huán)境模擬與效應(yīng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 西安 710024；2. 粒子技術(shù)與輻射成像教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 北京 100084；3. 清華大學(xué) 先進(jìn)輻射源及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室， 北京 100084； 4. 清華大學(xué) 工程物理系， 北京 100084)

西安200 MeV質(zhì)子應(yīng)用裝置(Xi’an 200 MeV Proton Application Facility， XiPAF)是國(guó)內(nèi)首臺(tái)滿足空間質(zhì)子單粒子效應(yīng)考核要求的實(shí)驗(yàn)裝置，該裝置由7 MeV直線注入器和200 MeV同步加速器組成[1-3]。調(diào)束階段，由于存在準(zhǔn)直偏差和磁鐵磁場(chǎng)偏差，同步加速器的線性光學(xué)與設(shè)計(jì)會(huì)有偏差。為建立準(zhǔn)確的機(jī)器模型及優(yōu)化注入、加速和引出效率，線性光學(xué)測(cè)量與校正是環(huán)形加速器調(diào)束過(guò)程中關(guān)鍵且必要的一步。表征環(huán)形加速器狀態(tài)的線性光學(xué)函數(shù)包括工作點(diǎn)、β函數(shù)、色散函數(shù)和色品。常用的線性光學(xué)校正方法有2種[4]：第1種是基于閉軌響應(yīng)矩陣的校正方法，該方法主要用于輕子儲(chǔ)存環(huán)的線性光學(xué)校正[5-7]，也可應(yīng)用于中小型強(qiáng)子同步環(huán)的線性光學(xué)校正[8-9]，但受限于束流位置探測(cè)器(BPM)的測(cè)量噪聲，模型校正效果有限；第2種是基于束流逐圈位置的校正方法，需要激勵(lì)起較大幅度的束流質(zhì)心振蕩，在強(qiáng)子和輕子環(huán)形加速器中都有應(yīng)用[10-12]。

當(dāng)前，調(diào)束在臨時(shí)廠房進(jìn)行，BPM逐圈位置測(cè)量噪聲比較大，基于束流逐圈位置的測(cè)量與校正方法的效果不太好，因此采用了基于閉軌響應(yīng)矩陣的校正方法和LOCO(linear optics from closed orbits)程序[13-14]進(jìn)行線性光學(xué)校正。本文首先介紹了工作點(diǎn)、β函數(shù)、色散函數(shù)和色品的測(cè)量方法與結(jié)果，然后改進(jìn)了LOCO程序，使之適用于低能質(zhì)子同步加速器的線性光學(xué)校正，最后給出了基于改進(jìn)后LOCO程序的校正結(jié)果。……