安徽大学强光磁试验装置由一台红外自由电子激光装置与六个实验站组成,其中自由电子激光装置控制系统采用实验物理与工业控制系统(Experimental Physics and Industrial Control System,EPICS)作为开发框架。基于EPICS分布式控制架构,...安徽大学强光磁试验装置由一台红外自由电子激光装置与六个实验站组成,其中自由电子激光装置控制系统采用实验物理与工业控制系统(Experimental Physics and Industrial Control System,EPICS)作为开发框架。基于EPICS分布式控制架构,对安徽大学自由电子激光装置各子系统控制进行了详细的设计研究。在控制系统网络部署方面,引入虚拟局域网(Virtual Local Area Network,VLAN)技术构建运行环境,显著提升了系统可靠性与部署效率。目前已完成开发的系统运行表明,该控制系统具有运行高效、稳定可靠等特点,其设计思路和实施方法可为同类控制系统的开发提供参考。展开更多
电子束注入器是决定自由电子激光太赫兹源(Free Electron Laser for Terahertz,FEL-THz)性能的核心部件,基于射频加速器的注入器能够产生驱动高功率THz辐射所需的高品质电子束。同时,出于商业化和市场化的考虑,注入器还需具备结构紧凑...电子束注入器是决定自由电子激光太赫兹源(Free Electron Laser for Terahertz,FEL-THz)性能的核心部件,基于射频加速器的注入器能够产生驱动高功率THz辐射所需的高品质电子束。同时,出于商业化和市场化的考虑,注入器还需具备结构紧凑的特点。采用独立调谐式结构(Independently Tunable Cavity,ITC)的束流注入器具有平衡高品质、低成本以及紧凑性的优势,在大功率FEL-THz装置小型化方面有广阔的应用前景。然而,随着束线长度的缩短和装置整体规模的压缩,注入器在运行过程中面临着在线调节手段和诊断能力不足等挑战。本文依托华中科技大学与中国科学技术大学共建的一台紧凑型FEL-THz注入器,首先介绍其基于ITC结构的优化思路和设计结果,然后在系统稳定的基础上,重点阐述调试和运行过程中所涉及的束流间接诊断和系统优化措施,并结合束流动力学仿真和在线实验开展了相关方案和研究的验证。仿真和实验结果均表明,通过优化设计并结合间接诊断技术,ITC注入器能够兼顾FEL-THz高功率和小型化的需求,而间接诊断技术的应用也能够弥补调试过程中诊断手段不足的问题,为ITC注入器的进一步推广奠定了基础。展开更多
文摘安徽大学强光磁试验装置由一台红外自由电子激光装置与六个实验站组成,其中自由电子激光装置控制系统采用实验物理与工业控制系统(Experimental Physics and Industrial Control System,EPICS)作为开发框架。基于EPICS分布式控制架构,对安徽大学自由电子激光装置各子系统控制进行了详细的设计研究。在控制系统网络部署方面,引入虚拟局域网(Virtual Local Area Network,VLAN)技术构建运行环境,显著提升了系统可靠性与部署效率。目前已完成开发的系统运行表明,该控制系统具有运行高效、稳定可靠等特点,其设计思路和实施方法可为同类控制系统的开发提供参考。
文摘电子束注入器是决定自由电子激光太赫兹源(Free Electron Laser for Terahertz,FEL-THz)性能的核心部件,基于射频加速器的注入器能够产生驱动高功率THz辐射所需的高品质电子束。同时,出于商业化和市场化的考虑,注入器还需具备结构紧凑的特点。采用独立调谐式结构(Independently Tunable Cavity,ITC)的束流注入器具有平衡高品质、低成本以及紧凑性的优势,在大功率FEL-THz装置小型化方面有广阔的应用前景。然而,随着束线长度的缩短和装置整体规模的压缩,注入器在运行过程中面临着在线调节手段和诊断能力不足等挑战。本文依托华中科技大学与中国科学技术大学共建的一台紧凑型FEL-THz注入器,首先介绍其基于ITC结构的优化思路和设计结果,然后在系统稳定的基础上,重点阐述调试和运行过程中所涉及的束流间接诊断和系统优化措施,并结合束流动力学仿真和在线实验开展了相关方案和研究的验证。仿真和实验结果均表明,通过优化设计并结合间接诊断技术,ITC注入器能够兼顾FEL-THz高功率和小型化的需求,而间接诊断技术的应用也能够弥补调试过程中诊断手段不足的问题,为ITC注入器的进一步推广奠定了基础。
