电子储存环束流损失测量系统的研制

摘要

合肥光源是以真空紫外和软X射线为主的第二代专用同步辐射光源，属于低能光源，其储存环的电子能量设计值为800MeV。束流能量是储存环十分重要的一个参数，必须精确测量，合肥电子储存环准备采用精确度更高的自旋共振退极化法来测量能量。本文就是立足于此课题，介绍了自旋共振退极化法的基本原理和实验方法，理论模拟了储存环中电子与真空室的相互作用，研制了一套用于实验的束流损失探测系统，为下一步能量的精确测量做好了准备。
　　 电子储存环中的同步辐射效应会使电子的自旋方向趋于一致，最终导致束流建立起自发极化。而极化的束流在一定频率的外场作用下同样可以退极化，退极化后束流参数的一个显著变化就是寿命变短，即束流损失变大。已知，引起束流共振退极化的外场频率与束流能量存在着特定的函数关系式，因此可以利用这一原理来间接测量储存环的能量：即通过观察束流损失的变化确定退极化的共振点，由此点的频率根据公式反推出能量的数值。由此可见，建立起一套精确的束流损失测量系统，对于实验的成功至关重要。
　　 因此，论文在引入自旋极化和束流寿命相关概念的基础上，根据自旋共振退极化方法的实验需要，采用模特卡罗软件EGSnrc模拟得到了真空室外的次级粒子分布情况，并建立起了一套由塑料闪烁体探测器、光电倍增管和数字化的信号处理电路所组成的束流损失测量系统。经过实验验证，该系统能够灵敏地测量和反映束流损失的变化，可以用于自旋共振退极化实验。
　　 合肥国家同步辐射实验室是国内首家尝试用自旋共振退极化法测能量的单位，因此该课题具有一定的创新性和研究意义。此外，本论文工作在研究束流寿命、辐射防护、光源故障的检测等方面也都有一定的参考价值。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章 绪论

第2章 自旋和极化理论

第3章 束流寿命

第4章 自旋共振退极化法测量能量

第5章 蒙特卡罗软件模拟

第6章 实验及其初步测量结果

参考文献

附录

致谢

攻读硕士学位期间发表的学术论文