BPM(束流位置探测器)
用途:用于束线或者同步加速器束流位置的测量;同步加速器闭合轨道的测量,同时可以用于测定Q值、束团长度以及监测注入束流圈数,另外也可用于Schottky信号的获取。
说明:PM对束流位置的测量,都是通过测量束流产生的电场、磁场或者二者兼而有之。根据BPM的工作原理的不同,一般归为三种:容式BPM,感式BPM,混合类型。BPM前端电极引出的信号经数据采集系统处理后,可以得到束流的位置信息,或者同时得到束流相位信息。
BPM实验室标定:
在实验室采用拉丝法模拟束流,移动丝的位置标定BPM。Linear-cut类型的BPM线性区较大、感应极板面积大,特别适合于质子、重离子同步加速器束流测量。
BPM电极上的信号经电缆传输接入到模拟前端电子学进行处理,包括信号的滤波,放大或者衰减;模拟前端处理后的信号经AD转换后,执行进一步的信号调理,利用FPGA和DSP可以实现bunch-by-bunch, turn-by-turn或者闭轨测量;根据测量需求,测量结果可以用于实现实时、快速的闭轨反馈,或者状态监测,连锁功能。
BPM束流信号模拟:
利用软件建模,可以评估预期束流条件下的探测器响应
环形BPM模拟* 不同能量、宽度的质子束、离子束条件下的BPM输出
1、shoe-box BPM 鞋盒式BPM
用于较长束团的质子、重离子束流位置测量,一般要求束团长度(全宽)至少是探针长度的10倍以上,结合专用电子学可以实现逐束团束流位置测量。
容式shoe-box BPM实物一 容式shoe-box BPM二
技术指标:
适用束流 |
质子、重离子,非强流束 |
带宽 |
~200MHz |
机械结构精度 |
0.5mm |
绝缘阻抗 |
>200MΩ |
安装法兰 |
CF200/CF250/CF300等 |
绝缘材料 |
陶瓷 |
极板材料 |
不锈钢 |
漏率 |
<5×10-8 PaL/s |
极限真空 |
10-10 Pa(烘烤) |
信号接口 |
Type N |
束流阻抗 |
不考虑束流阻抗 |
2、linear-cut BPM(圆形) 斜切式BPM
适用于强流质子、重离子同步加速器,内壁尺寸与管道尺寸相同,尽可能减小对束流的阻抗。
容式linear-cut BPM(圆形金属)
技术指标:
适用束流 |
质子、重离子,强流束 |
带宽 |
~200MHz |
机械结构精度 |
0.5mm |
绝缘阻抗 |
>200MΩ |
安装法兰 |
CF200/CF250/CF300等 |
绝缘材料 |
陶瓷 |
极板材料 |
不锈钢/陶瓷(陶瓷结构需咨询客服) |
漏率 |
<5×10-8 PaL/s |
极限真空 |
10-10 Pa(烘烤) |
信号接口 |
Type N |
束流阻抗 |
考虑束流阻抗 |
3、容式环形BPM
适用于束运线质子、重离子束团位置测量
技术指标:
适用束流 |
质子、重离子,强流束 |
带宽 |
~200MHz |
机械结构精度 |
0.5mm |
绝缘阻抗 |
>200MΩ |
安装法兰 |
CF100/CF150等 |
绝缘材料 |
陶瓷 |
极板材料 |
不锈钢 |
漏率 |
<5×10-8 PaL/s |
极限真空 |
10-10 Pa(烘烤) |
信号接口 |
SMA/Type N |
束流阻抗 |
不考虑束流阻抗 |
4、button BPM纽扣型BPM
说明:适用于电子束的BPM,请联系客服
适用束流 |
质子、重离子直线加速器 |
带宽 |
~1000MHz |
机械结构精度 |
0.5mm |
绝缘阻抗 |
>200MΩ |
安装法兰 |
CF35/CF50/CF63等 |
绝缘材料 |
陶瓷 |
极板材料 |
不锈钢 |
漏率 |
<5×10-8 PaL/s |
极限真空 |
10-10 Pa(烘烤) |
信号接口 |
SMA |
5、Stripline BPM条带型BPM
说明:适用于电子束的BPM,请联系客服
适用束流 |
质子、重离子直线加速器 |
带宽 |
~1000MHz |
机械结构精度 |
0.5mm |
绝缘阻抗 |
>200MΩ |
安装法兰 |
CF50/CF63等 |
绝缘材料 |
陶瓷 |
极板材料 |
不锈钢 |
漏率 |
<5×10-8 PaL/s |
极限真空 |
10-10 Pa(烘烤) |
信号接口 |
SMA |