6.喷油器设计
HEPS注入器由一条直线加速器、一条低能传输线、一条加速器和两条高能传输线组成。增压器位于与储存环分离的通道中,以显著降低增压器倾斜对储存环操作的影响。
为了实现操作的高稳定性,我们尽可能选择在喷油器设计中使用成熟的技术(Li等。, 2018). 直线加速器使用热离子枪和S波段正常导电加速管产生电荷高达4 nC的电子脉冲,并将其加速至500 MeV。助推器设计基于四重对称FODO晶格(Peng等。, 2018),在6 GeV下自然发射率为33 nm,平衡均方根散射能量扩散为9.6×10−4。助推器的重复频率选择为1 Hz。要求助推器能向储存环提供最多10束电子束,每束中2 nC。
如前所述,6 GeV的助推器也用作蓄能环。助推器的非线性光束动力学已经过优化,助推器高能注入和提取系统已经过设计和优化,以确保良好的捕获效率。设计了两条高能传输线,用于连接增压器和储存环。对其长度进行了仔细调整,以确保从储存环中抽出的束流在增压器中补充电荷后重新注入到储存环中时能够返回到同一个桶中。
7.结论
HEPS将成为中国第一个高能DLSR光源。到目前为止,储存环是基于改进的混合7BA晶格设计的。对光学校正、注入设计、集体效应和注入设计等相关物理问题进行了深入研究。在当前的HEPS设计中,采用了尽可能多的功能,以最大化亮度,确保HEPS一旦建成,将成为世界上最明亮的光源之一。
另一方面,这种设计仍然为进一步提高性能留下了空间。例如,当前设计中使用的最高四极梯度为80 T m−1,可以增加到更高的值,以实现更低甚至更高的发射度亮度。在目前的注入设计中,我们在很大程度上保留了纵向注入的兼容性,这将允许在未来进行束流实验,以验证DLSR上的纵向注入。
最后,要实现前所未有的高质量设计性能,成功的工程设计和实施至关重要。幸运的是,HEPS-TF项目已经展示了大部分所需的尖端技术,为HEPS项目提供了坚实的基础,该项目将于今年年底开始建设。