基于逐圈束流位置信号的束流扰动和束流参数分析

The beam position of accelerator will be affected by the impact of disturbance caused by various reasons, which causes the beam quality deterioration. For abnormal beam jitter, the disturbance source should be analyzed in addition to rely on feedback system. This research designed a new type of beam statement detection and correction means: Based on the data of Turn-by-Turn BPM, cooperatively analysized the statistics parameter of beam oscillation, in order to find the source of the disturbance. At the same time, the information contained in the beam disturbance signal could be used to fit the theoretical actual accelerator mode, which realize the rapid measurement and correction for beam optics parameters. Further exploration of the research process will be involved in this subject data accuracy optimization, beam status analysis, fitting method of.

加速器中的束流会受各种原因影响产生扰动造成横向位置变化，这会导致束流品质恶化。对于异常的抖动，除了依赖反馈系统进行抑制外，还应该从扰动来源进行分析。本研究课题设计了一种新型的束流状态探测校正手段：通过采集多个逐圈束流位置信号，对各位置束流抖动的统计分布进行协同分析，找到扰动的来源。同时，利用束流扰动信号中包含的信息拟合实际加速器的理论模型，实现对束流光学参数的快速测量与校正。研究过程中将对本课题中所涉及的数据精度优化、束流状态分析、拟合方法等进行深入探索。最终实现提高束流品质的目的。

本课题着重于电子储存环中数字BPM TBT 数据的使用。首先基于MIA 方法，开发了联合分析多组TBT数据从而获得束流参数和信息的数据处理方法和计算程序，能够大幅提高数据中有效信息与噪声信息的比值，同时具有不同类型束流信息分析能力。课题中利用HEPS现有模型对本方法进行了模拟验证，对不同束流激励方式的效果和应用方式进行了分析，本方法预计会成为HEPS调束过程中重要手段•，基于HEPS平台的实用程序正在编写中。另外本课题还在BEPCII 储存环上进行了实际束流实验，由于硬件条件限制，实验不能完整检验本方法所有功能，但对数据采集方式有很大意义，实验中开发了利用时间戳对BEPCII的多个数字BPM的TBT数据进行时序标定的程序，搭建了TBT数据存储分析平台，另外对国产数字BPM的TBT数据质量进行了检验及分析。