束流位置探測器自動標定系統(tǒng)研制

唐旭輝 何 俊 岳軍會 魏書軍 杜垚垚 麻惠洲 劉 智 楊 靜高國棟 曹建社 王安鑫 隨艷峰 葉 強

1（中國科學院高能物理研究所 北京 100049）

2（中國科學院大學 北京 100049）

高能同步輻射光源（High Energy Photon Source，HEPS）建成后將是我國亮度最高，發(fā)射度最低的第四代同步輻射光源［1?2］，HEPS的同步輻射光達到預期的品質(zhì)，離不開束流軌道反饋系統(tǒng)對電子束流精確地測量和控制［3］。束流位置探測器（Beam Position Monitor，BPM）是束流軌道反饋系統(tǒng)的最前端元件，可以測量帶電粒子束團質(zhì)心的橫向位置［4］，計算方法是用探頭靈敏度系數(shù)Kx和Ky分別與歸一化電壓信號U和V相乘，其中U、V在BPM設(shè)計階段有仿真值。由于加工公差、安裝誤差等因素存在，實際測量的U、V值與仿真值有一定差別［5］，而且，當束流位置遠離探頭機械中心時，位置坐標x、y與U、V有非常明顯的非線性關(guān)系，此時用線性函數(shù)計算將無法得到準確的位置。因此，BPM在正式使用前需要進行標定，從而建立實測U、V與真實束流位置更加精確的映射關(guān)系，完成標定任務的工具就是BPM標定系統(tǒng)。中國科技大學國家同步輻射實驗室設(shè)計了合肥光源儲存環(huán)和直線加速器的BPM標定系統(tǒng)，用于BPM的標定與檢驗［6?9］。中國科學院高能物理研究所基于BEPCII設(shè)計了一套自動標定平臺，使標定后的條帶BPM計算精度控制在10μm以內(nèi)［10］。本文描述了一套高效率，高精度的自動標定系統(tǒng)的研制過程。利用該系統(tǒng)進行了BPM探頭標定實驗，自動采集足量的原始坐標數(shù)據(jù)和U、V數(shù)。對這些數(shù)據(jù)進行離線分析，獲得了探頭在不同條件下的標定系數(shù)，Mapping圖和誤差分布圖。……