束流-离子不稳定性及其通过反馈系统抑制的研究
加速器物理
2020-07-15 v1
摘要
束流-离子相互作用是电子加速器束流性能的潜在限制因素，尤其在束流发射度对未来超低发射度光源至关重要的情况下。"传统上"，由束流-离子相互作用引起的束流不稳定性归因于两类效应：离子俘获效应和快离子效应，它们在不同时间尺度上强调束流-离子动力学。然而，在加速器中，束流遭受离子俘获效应与快离子效应的混合影响，导致过程更为复杂，需要自洽处理。为评估束流特性（如受束流-离子效应影响的发射度增长），我们基于"准强-强"模型开发了一个新的数值模拟代码，包含电离、束流-离子相互作用、同步辐射阻尼、量子激发、逐束团反馈等模块。在研究中，我们不常规区分离子俘获效应与快离子效应，而是更一般且自洽地处理束流-离子相互作用。以北京正在建设的衍射极限环高能光子源的晶格为例展示了束流-离子效应。研究发现，在该低发射度环中，束流-离子不稳定性在高束流电流运行模式下并非主导机制，但在较低束流电流区域严重发生。当束流-离子不稳定性被显著驱动且无法被同步辐射阻尼抑制时，仿真表明基于有限冲激响应（FIR）滤波器技术的逐束团反馈系统可被采用以有效缓解该不稳定性。
引用
@article{arxiv.1911.05958,
title = {Studies of the beam-ion instability and its mitigation with feedback system},
author = {Chao Li and Saike Tian and Na Wang and Haisheng Xu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1911.05958},
year = {2020}
}