合肥光源储存环束流三维参数测量系统的初步结果3
到3了,哎,有点新结果就在那抖落,看客您就当笑话看吧。如果觉得这些结果好玩,就记住鼎阳示波器和Zstack吧。
现在手头上一共有3台12bit的示波器,两台力科的HDO6104A(1G带宽),用运行费买的,还有台鼎阳的SDS6204 12bit pro(2G带宽),其他经费买的,现在都被我拿来在线用在光源上了。12bit示波器太不够用,本来还想着用它来替换直线的流强采集系统的,看来又要往后推了。
测光源逐束团的信息,8bit的没法用,底噪比12bit的大好几倍,底噪混入信号后继分析出的时间,X,Y等信息根本没法使用。最开始用鼎阳的把BPM4个电极通过合路器合成一路,采集逐束团的流强和纵向震荡时间信息,结果很不错,信心大增,就又架了个力科的示波器同时采bpm的四路电极,当时虽出了每个束团的X,Y信息,但是结果很不好,后来维护时进环查线发现把条带BPM当成纽扣的算,自然结果一塌糊涂,后来把纽扣BPM接上,因为1G带宽的力科示波器波形测的很差,又把鼎阳的换下来测四路纽扣BPM,测的结果就靠谱多了。初步结果2里展示了注入时X,Y的频谱能看到工作点的峰,虽然在注入时能看,但是常态时看不到,就想着能不能用条带电极这样用示波器提取每个束团的幅值,再像BBQ那样做差后频谱分析能常态下看到工作点对应的峰,这不,又一轮维护,手头上最后一台12bit示波器又架上去了,接上条带BPM,结果展示一下:
上图中,两幅频谱图,上面的Turn By Turn是逐圈位置的做FFT,合肥光源回旋频率fo=4.534MHz左右,频谱只能看fo/2=2.26MHz以下,那两个灰线的峰是BBQ工作点下边带的两个峰,蓝线和红线是纽扣BPM的45个束团的X,Y频谱平均的曲线,可以看到在工作点的位置冒出了小尖尖,不过不是很大;下面的频谱图是逐束团(Bunch By Bunch)的数据做频谱分析,合肥光源环里有45个放束团的坑,逐束团的信息能看到102MHz以下的频谱,两条曲线是条带电极的结果,那四个红圈对应的峰位和工作点上下边带对应的位置一致,下图是加上BBQ工作点曲线的样子:
直接示波器接条带电极测工作点是不是很爽?X,Y工作点峰位之间的那个爪子还不知道是怎么搞的,如果找到源头把它弄掉,这个频谱图看起来就舒服多了,如果相关同行看到这里,就赶紧架个示波器接上去试试看吧。
趁维护期间,机器研究时,把逐束团反馈系统关了一下,看下图:
从上图,条带和纽扣电极的信号频谱都可以得到工作点的位置,不过关掉反馈时,主要还是X震荡的厉害,看到的X的两个峰位很好,Y的有点小,下图是逐束团反馈关掉时,随便找了个束团看了下逐圈位置:
这个比有反馈时的常态可大多了,下面展示几张某个束团的常态的逐圈X位置图,如果做SVD提取几个主成分,纹波会细很多,不过这里展示的都是没有做SVD提取的结果,各个束团看起来差不多,随便找了个束团展示:
看单个束团,有时能明显看到纵向震荡耦合到横向的波纹,X的最大-最小差不多0.8mm左右,所有的束团的最大-最小差不多在1.2mm左右,看起来挺大的,不过把所有束团的逐圈位置做直方图分布看的话,其分布范围算出来的尺寸并没有这么大:
所有束团逐圈位置分布的标准差,X差不多0.1mm,Y差不多0.06mm,这个比同步光的尺寸小很多:
更多的数值分析以后慢慢弄吧。现在把3台示波器同时工作的系统先伺候好,争取不断的优化好信息提取的算法并发布,更多的数据分析雷雷一直在做,并给出信息提取方面的意见,系统搭好只是开始,大量的数据分析如果看到这的感兴趣,欢迎参与,过后把相关PV再发布一下。
这种高采样率的示波器提取的信息,除了幅度,时间,之后演算出逐束团流强,纵向震荡,X,Y等等,我想对于束团尺寸,长度,四极震荡等等的信息,应该也是可以的吧?不过要做更多的计算,也许做不到在线得结果,但是离线分析应该会得到更多有趣的东西。如果多台示波器,盯住同一个束团,其在不同位置的相关信息的关联,应该是可以分析出其在相空间运动轨迹的信息。。。不过所有这些信息的提取和离线分析,数据的时间戳和关联要理清,又是另一个大坑需要填埋。