摘要无源超导谐振腔用于同步辐射储存环可调节电子束团的动力学行为,提 高同步辐射的托歇克( Touschek)寿命。本设计研究性实验基于上海光源提供的 同步辐射所用超导谐振腔,完成了设计与搭建可测量谐振腔的性能参数的实验平 台,以及自动化测量的设计;实验后期进行了数据测量与分析,验证了设计的合 理性,并提出可以改善的地方。 关键词测量装置设计超导谐振腔微扰方法 1.实验目的 1.1学习并了解同步辐射用髙频谐振腔的功能及性能参数的测量方法 1.2搭建测量髙频谐振腔性能参数的实验平台,进行实验测量谐振频率与中 心轴上电场分布并分析数据。 1.3编写控制程序,实现高自动化数据测量与分析。 1.4设计关于学习与测量谐振腔性能的教学实验,撰写实验讲义。 2.实验原理 2.1同步辐射 运动的带电粒子加速时,伴随着能量的辐射。高速运动的电子,保持速度 模量不变,而改变速度方向时,在轨迹的切线方向上能得到高强度的辐射光 加速度越大,辐射光的强度越强,辐射角越小。这种高强度的辐射光已经用于 许多前沿的科研项目,并具有很大的前景。 同步辐射装置中,电子以近光速的速度在储存环内作周期运动,以持续提 供辐射光。为补充电子辐射消耗的能量,储存环中装有加速高频腔装置:由于 电子束团中不同电子的相位差造成相互散射,使电子束团单次运行寿命有限 即托歇克( Touschek)寿命。为改变束流品质,提高托歇克寿命,可以在储存2 摘要 无源超导谐振腔用于同步辐射储存环可调节电子束团的动力学行为，提 高同步辐射的托歇克（Touschek）寿命。本设计研究性实验基于上海光源提供的 同步辐射所用超导谐振腔，完成了设计与搭建可测量谐振腔的性能参数的实验平 台，以及自动化测量的设计；实验后期进行了数据测量与分析，验证了设计的合 理性，并提出可以改善的地方。 关键词 测量装置设计 超导谐振腔 微扰方法 1. 实验目的 1.1 学习并了解同步辐射用高频谐振腔的功能及性能参数的测量方法。 1.2 搭建测量高频谐振腔性能参数的实验平台，进行实验测量谐振频率与中 心轴上电场分布并分析数据。 1.3 编写控制程序，实现高自动化数据测量与分析。 1.4 设计关于学习与测量谐振腔性能的教学实验，撰写实验讲义。 2. 实验原理 2.1 同步辐射 运动的带电粒子加速时，伴随着能量的辐射。高速运动的电子，保持速度 模量不变，而改变速度方向时，在轨迹的切线方向上能得到高强度的辐射光。 加速度越大，辐射光的强度越强，辐射角越小。这种高强度的辐射光已经用于 许多前沿的科研项目，并具有很大的前景。 同步辐射装置中，电子以近光速的速度在储存环内作周期运动，以持续提 供辐射光。为补充电子辐射消耗的能量，储存环中装有加速高频腔装置；由于 电子束团中不同电子的相位差造成相互散射，使电子束团单次运行寿命有限， 即托歇克（Touschek）寿命。为改变束流品质，提高托歇克寿命，可以在储存