【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及加速器，尤其涉及一种同步加速器自动共振快速慢引出方法、系统、设备及存储介质。
技术介绍
1、同步加速器是高能物理和应用科学研究的核心设备，广泛应用于基础科学研究、工业生产和医疗治疗等领域。慢引出是加速器中的一种重要引出模式，可以将环形加速器中储存的粒子逐渐引出至外部实验终端，提供准连续、稳定且可调的粒子束流。同步加速器慢引出是从环中引出准连续束流的过程。
2、传统射频击出（radio frequency knock out，rf-ko）三阶共振慢引出方法首先通过调节四极磁铁，使工作点从注入工作点调制至三阶共振线附近的引出工作点，再由六极磁铁形成特定形状的相稳定区，最后束流通过射频横向电场作用，横向振荡幅度逐渐增大至相稳定区外，进而沿着引出界轨运动而引出。但是，传统rf-ko三阶共振慢引出方法中的引出时间通常在秒量级，想要实现快速慢引出（例如毫秒量级），需要大幅增加激励幅度，导致慢引出的激励代价较大。
技术实现思路
1、针对现有技术中的存在的技术问题，本专利技术提供一种同步加速器自动共振快速慢引出方法、系统、设备及存储介质，用以解决现有技术中慢引出的激励代价较大的缺陷，实现了快速束流慢引出。
2、第一方面，本专利技术提供一种同步加速器自动共振快速慢引出系统，
3、所述同步加速器自动共振快速慢引出系统包括六极磁铁、八极磁铁、激励器以及反馈系统；其中，
4、所述八极磁铁，用于在束流相空间中构建出粒子横向振荡振幅与横向振荡频率的
5、所述激励器，用于对同步加速器中已具有明显的非线性特征的粒子在预设扫频速率范围内进行单次单向激励扫频；
6、基于束流参数、引出所需时间以及自动共振条件确定扫频曲线；所述扫频曲线包括激励扫频曲线和激励强度曲线，所述激励扫频曲线用于描述扫频过程中的激励频率随时间变化关系，所述激励强度曲线用于描述扫频过程中的激励强度随时间变化关系；
7、基于所述扫频曲线对粒子束流施加自动共振激励，并通过反馈系统监测实时束流引出结构，并基于所述实时束流引出结构实时调整所述激励强度曲线，以使引出结构更加均匀。
8、根据本专利技术提供的一种同步加速器自动共振快速慢引出系统，所述激励器，具体用于：
9、基于所述扫频曲线对粒子束流施加自动共振激励，以使所述同步加速器中的粒子束流被所述激励器激励时自动共振，粒子横向振荡频率与所述激励器的激励扫频频率进行锁频，在整个扫频过程中持续共振，整个粒子束团的横向振幅整体增大，并最终驱动粒子束流进入静电偏转板场区，沿着引出界轨引出；
10、基于所述六极磁铁形成的六极场共振强度、激励点处的beta函数值、激励扫频过程中的扫频速率，确定发生自动共振的激励强度阈值；
11、通过反馈系统检测得到的所述实时束流引出结构调整激励强度的大小；所述激励强度大于或等于所述发生自动共振的激励强度阈值。
12、根据本专利技术提供的一种同步加速器自动共振快速慢引出系统，所述八极磁铁位于所述同步加速器中的目标点，在水平方向引出时所述目标点的水平beta函数值远大于垂直beta函数值；在垂直方向引出时，所述目标点的垂直beta函数值远大于水平beta函数值在纵向坐标上的取值，以便于取得更好的非线性效果。
13、根据本专利技术提供的一种同步加速器自动共振快速慢引出系统，所述六极磁铁，具体用于：
14、驱动所述同步加速器中的束流相空间形成特定三角形的所述相空间稳定区域；
15、基于所述相空间稳定区域的边界确定所述引出界轨；
16、所述反馈系统，用于监测实时引出束流的强度信息，对所述实时引出束流的强度信息进行分析，得到反馈；将所述反馈施加给所述激励器，以供所述激励器调整激励强度，使束流引出结构更加均匀。
17、根据本专利技术提供的一种同步加速器自动共振快速慢引出系统，所述同步加速器自动共振快速慢引出系统还包括引出元件，所述引出元件包括静电偏转板和引出切割磁铁，所述静电偏转板包括阳极丝、负高压电极、接地金属外壳和绝缘柱；
18、所述静电偏转板，用于通过在所述阳极丝和所述高压电极施加不同的电位以产生电场，从而偏转和引出所述粒子束流；
19、所述引出切割磁铁，用于产生磁场来进一步偏转和引出所述粒子束流。
20、根据本专利技术提供的一种同步加速器自动共振快速慢引出系统，所述同步加速器的结构为六边形布局的对称结构，所述同步加速器包括六个二极磁铁和十二个四极磁铁。
21、第二方面，本专利技术还提供一种同步加速器自动共振快速慢引出方法，应用于同步加速器自动共振快速慢引出系统，所述同步加速器自动共振快速慢引出系统包括六极磁铁、八极磁铁、激励器、反馈系统和引出元件；所述引出元件包括静电偏转板和引出切割磁铁，所述静电偏转板包括阳极丝、高压电极、接地金属外壳和绝缘柱；所述方法包括：
22、利用所述六极磁铁，驱动所述同步加速器中的束流相空间形成特定三角形的相空间稳定区域；基于所述相空间稳定区域的边界确定引出界轨；
23、利用所述八极磁铁，在束流相空间中构建出粒子横向振荡振幅与横向振荡频率的正比关系，以使粒子在所述束流相空间中具有明显的非线性特征；其中，所述八极磁铁的强度取决于粒子初始横向振荡频率与引出横向振荡频率的差值，与粒子初始相空间位置与引出相空间位置的差值之比；所述八极磁铁的极性取决于初始粒子横向振荡频率与三阶共振线对应振荡频率的大小关系；
24、利用所述激励器，对同步加速器中已具有明显的非线性特征的粒子在预设扫频速率范围内进行单次单向激励扫频；基于束流参数、引出所需时间以及自动共振条件确定扫频曲线；所述扫频曲线包括激励扫频曲线和激励强度曲线，所述激励扫频曲线用于描述扫频过程中的激励频率随时间变化关系，所述激励强度曲线用于描述扫频过程中的激励强度随时间变化关系；基于所述扫频曲线对粒子束流施加自动共振激励，并通过反馈系统监测实时束流引出结构，并基于所述实时束流引出结构实时调整所述激励强度曲线，以使引出结构更加均匀；
25、利用所述静电偏转板，通过在所述阳极丝和所述高压电极施加不同的电位以产生电场，从而偏转和引出所述粒子束流；
26、利用所述引出切割磁铁，产生磁场进一步偏转和引出所述粒子束流。
27、根据本专利技术提供的一种同步加速器自动共振快速慢引出方法，所述基于所述扫频曲线对粒子束流施加自动共振激励，并通过反馈系统监测实时束流引出结构，并基于所述实时束流引出结构实时调整所述激励强度曲线，以使引出结构更加均匀，包括：
28、基于所述扫频曲线对粒子束流施加自动共振激励，以使所述同步本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种同步加速器自动共振快速慢引出系统，其特征在于，所述同步加速器自动共振快速慢引出系统包括六极磁铁、八极磁铁、激励器以及反馈系统；其中，
2.根据权利要求1所述的同步加速器自动共振快速慢引出系统，其特征在于，所述激励器，具体用于：
3.根据权利要求1所述的同步加速器自动共振快速慢引出系统，其特征在于，所述八极磁铁位于所述同步加速器中的目标点，在水平方向引出时，所述目标点的水平Beta函数值远大于垂直Beta函数值在纵向坐标上的取值；在垂直方向引出时，所述目标点的垂直Beta函数值远大于水平Beta函数值在纵向坐标上的取值，以便于取得更好的非线性效果。
4.根据权利要求2所述的同步加速器自动共振快速慢引出系统，其特征在于，所述反馈系统，可以是任意形式的束流流强诊断元件；所述六极磁铁，具体用于：
5.根据权利要求1-4任一项所述的同步加速器自动共振快速慢引出系统，其特征在于，所述同步加速器自动共振快速慢引出系统还包括引出元件，所述引出元件包括静电偏转板和引出切割磁铁，所述静电偏转板包括阳极丝、高压电极、接地金属外壳和绝缘柱；
...【技术特征摘要】
1.一种同步加速器自动共振快速慢引出系统，其特征在于，所述同步加速器自动共振快速慢引出系统包括六极磁铁、八极磁铁、激励器以及反馈系统；其中，
2.根据权利要求1所述的同步加速器自动共振快速慢引出系统，其特征在于，所述激励器，具体用于：
3.根据权利要求1所述的同步加速器自动共振快速慢引出系统，其特征在于，所述八极磁铁位于所述同步加速器中的目标点，在水平方向引出时，所述目标点的水平beta函数值远大于垂直beta函数值在纵向坐标上的取值；在垂直方向引出时，所述目标点的垂直beta函数值远大于水平beta函数值在纵向坐标上的取值，以便于取得更好的非线性效果。
4.根据权利要求2所述的同步加速器自动共振快速慢引出系统，其特征在于，所述反馈系统，可以是任意形式的束流流强诊断元件；所述六极磁铁，具体用于：
5.根据权利要求1-4任一项所述的同步加速器自动共振快速慢引出系统，其特征在于，所述同步加速器自动共振快速慢引出系统还包括引出元件，所述引出元件包括静电偏转板和引出切割磁铁，所述静电偏转板包括阳极丝、高压电极、接地金属外壳和绝缘柱；
6.根据权利要求1-4任一项所述的同步加速器自动共振快...
【专利技术属性】
技术研发人员：丁潇，赵贺，阮爽，任航，王耿，姚丽萍，杨建成，
申请(专利权)人：中国科学院近代物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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