储存环中快速束团横向尺寸诊断技术及其应用研究

结题报告

项目介绍

AI项目解读

基本信息

批准号：
11175173
项目类别：
面上项目
资助金额：
80.0万
负责人：
孙葆根
依托单位：
中国科学技术大学
学科分类：
A2801.加速器物理
结题年份：
2015
批准年份：
2011
项目状态：
已结题
起止时间：
2012-01-01 至2015-12-31

项目参与者：
邱玲；卢平；周泽然；栗武斌；唐雷雷；方佳；王晓辉；肖云云；吴芳芳；
关键词：
多阳极光电倍增管数字技术 FPGA 快速束团横向尺寸对数处理

项目摘要

本项目旨在进行储存环中快速束团横向尺寸诊断技术及其应用研究。为了解决长期难以在线快速测量束团横向尺寸问题，提出了基于多阳极光电倍增管的快速束团横向尺寸诊断技术，采用高速ADC和FPGA搭建高速数字信号采集处理系统。为了解决基于多阳极光电倍增管的快速束团横向尺寸诊断技术中系统复杂度和处理速度问题，开展束团横向尺寸和中心位置提取方法的研究，首次提出了一种对数处理方法，并采用CORDIC 算法在FPGA 上实现高速对数处理，它可以大大降低快速束团横向尺寸诊断系统的成本，具有较高的性能价格比。利用快速束团横向尺寸诊断系统开展逐圈束团横向尺寸和中心位置、横向辐射阻尼时间以及四极振荡频率等参数的测量研究，在此基础上进行束流动力学和束流横向不稳定性的研究，为提高储存环和光源性能发挥重要作用。该项研究成果不仅可应用于合肥光源，而且可广泛应用于国内外其它加速器。

结项摘要

本项目旨在进行储存环中快速束团横向尺寸诊断技术及其应用研究。为了解决长期难以在线快速测量束团横向尺寸问题，提出了基于多阳极光电倍增管的快速束团横向尺寸诊断技术，采用高速ADC和FPGA搭建高速数字信号采集处理系统。为了解决基于多阳极光电倍增管的快速束团横向尺寸诊断技术中系统复杂度和处理速度问题，开展束团横向尺寸和中心位置提取方法的研究，首次提出了一种新的对数处理方法，并采用CORDIC 算法在FPGA 上实现高速对数处理，它可以大大降低快速束团横向尺寸诊断系统的成本，具有较高的性能价格比。利用快速束团横向尺寸诊断系统开展了逐圈束团横向尺寸和中心位置以及四极振荡频率等参数的测量研究，在此基础上进行束流动力学和束流横向不稳定性的研究，为提高储存环和光源性能发挥重要作用。在该基金的支持下，在国内外核心杂志和国际会议在发表了27篇标注该基金资助的高水平论文，申请发明专利3项和实用新型专利1项，其中2项已授权。该项目研究成果已应用于合肥光源重大维修改造项目HLS II中，并将为国内进行这方面研究提供了理论基础和丰富的实验经验，可以广泛应用于其它加速器中。