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双平面多圈注入模拟优化程序TPIS的初步开发与验证

姚丽萍 柴伟平 杨建成 夏佳文 申国栋 任航 刘杰 阮爽 王耿 董自强 蔡付成

姚丽萍, 柴伟平, 杨建成, 夏佳文, 申国栋, 任航, 刘杰, 阮爽, 王耿, 董自强, 蔡付成. 双平面多圈注入模拟优化程序TPIS的初步开发与验证[J]. 原子核物理评论, 2019, 36(3): 322-328. doi: 10.11804/NuclPhysRev.36.03.322
引用本文: 姚丽萍, 柴伟平, 杨建成, 夏佳文, 申国栋, 任航, 刘杰, 阮爽, 王耿, 董自强, 蔡付成. 双平面多圈注入模拟优化程序TPIS的初步开发与验证[J]. 原子核物理评论, 2019, 36(3): 322-328. doi: 10.11804/NuclPhysRev.36.03.322
YAO Liping, CHAI Weiping, YANG Jiancheng, XIA Jiawen, SHEN Guodong, REN Hang, LIU Jie, RUAN Shuang, WANG Geng, DONG Ziqiang, CAI Fucheng. Development and Validation of TPIS Program for Two-plane Multiturn Injection and Optimization[J]. Nuclear Physics Review, 2019, 36(3): 322-328. doi: 10.11804/NuclPhysRev.36.03.322
Citation: YAO Liping, CHAI Weiping, YANG Jiancheng, XIA Jiawen, SHEN Guodong, REN Hang, LIU Jie, RUAN Shuang, WANG Geng, DONG Ziqiang, CAI Fucheng. Development and Validation of TPIS Program for Two-plane Multiturn Injection and Optimization[J]. Nuclear Physics Review, 2019, 36(3): 322-328. doi: 10.11804/NuclPhysRev.36.03.322

双平面多圈注入模拟优化程序TPIS的初步开发与验证

doi: 10.11804/NuclPhysRev.36.03.322
基金项目: 国家自然科学基金资助项目(11705253);广东省引进创新创业团队计划资助项目(2016ZT06G73)
详细信息
    作者简介:

    姚丽萍(1991-),女,甘肃定西人,在读博士,从事加速器物理研究;E-mail:yaoliping@impcas.ac.cn

    通讯作者: 杨建成,E-mail:yaoliping@impcas.ac.cn
  • 中图分类号: TL56

Development and Validation of TPIS Program for Two-plane Multiturn Injection and Optimization

Funds: National Natural Science Foundation of China(11705253); Special Funding for the Introduced Innovative R&D Team of Guangdong(2016ZT06G73)
  • 摘要: 为满足短时间内达到高累积流强要求,HIAF/BRing采用了一种新的注入方法——双平面相空间多圈注入。该注入方法与传统单平面多圈注入方法不同,而且在国际上是首次在实际项目中采用,尚无实际运行经验。因此,对注入过程进行程序模拟研究是验证双平面多圈注入方案可行性的必要手段。为详细模拟研究BRing双平面多圈注入过程,并克服已有程序跟踪速度较慢且注入参数修改不便的缺点,本文根据双平面多圈注入的特点,建立了双平面多圈注入模型,编写了双平面多圈注入模拟优化程序TPIS(Two-Planemultiturn Injection Simulation)。通过与ORBIT程序模拟结果对比,验证了TPIS程序模拟双平面多圈注入过程的正确性。在此基础上,在TPIS程序中加入了粒子群优化算法,并对BRing注入参数进行了优化。结果表明,TPIS程序可以对注入参数进行有效优化,经过优化后,束流损失减少了28%,最终剩余累积粒子数满足BRing的流强设计指标要求,进一步验证了双平面多圈注入设计的可行性。
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-12-18
  • 修回日期:  2019-02-19
  • 刊出日期:  2019-09-20

双平面多圈注入模拟优化程序TPIS的初步开发与验证

doi: 10.11804/NuclPhysRev.36.03.322
    基金项目:  国家自然科学基金资助项目(11705253);广东省引进创新创业团队计划资助项目(2016ZT06G73)
    作者简介:

    姚丽萍(1991-),女,甘肃定西人,在读博士,从事加速器物理研究;E-mail:yaoliping@impcas.ac.cn

    通讯作者: 杨建成,E-mail:yaoliping@impcas.ac.cn
  • 中图分类号: TL56

摘要: 为满足短时间内达到高累积流强要求,HIAF/BRing采用了一种新的注入方法——双平面相空间多圈注入。该注入方法与传统单平面多圈注入方法不同,而且在国际上是首次在实际项目中采用,尚无实际运行经验。因此,对注入过程进行程序模拟研究是验证双平面多圈注入方案可行性的必要手段。为详细模拟研究BRing双平面多圈注入过程,并克服已有程序跟踪速度较慢且注入参数修改不便的缺点,本文根据双平面多圈注入的特点,建立了双平面多圈注入模型,编写了双平面多圈注入模拟优化程序TPIS(Two-Planemultiturn Injection Simulation)。通过与ORBIT程序模拟结果对比,验证了TPIS程序模拟双平面多圈注入过程的正确性。在此基础上,在TPIS程序中加入了粒子群优化算法,并对BRing注入参数进行了优化。结果表明,TPIS程序可以对注入参数进行有效优化,经过优化后,束流损失减少了28%,最终剩余累积粒子数满足BRing的流强设计指标要求,进一步验证了双平面多圈注入设计的可行性。

English Abstract

姚丽萍, 柴伟平, 杨建成, 夏佳文, 申国栋, 任航, 刘杰, 阮爽, 王耿, 董自强, 蔡付成. 双平面多圈注入模拟优化程序TPIS的初步开发与验证[J]. 原子核物理评论, 2019, 36(3): 322-328. doi: 10.11804/NuclPhysRev.36.03.322
引用本文: 姚丽萍, 柴伟平, 杨建成, 夏佳文, 申国栋, 任航, 刘杰, 阮爽, 王耿, 董自强, 蔡付成. 双平面多圈注入模拟优化程序TPIS的初步开发与验证[J]. 原子核物理评论, 2019, 36(3): 322-328. doi: 10.11804/NuclPhysRev.36.03.322
YAO Liping, CHAI Weiping, YANG Jiancheng, XIA Jiawen, SHEN Guodong, REN Hang, LIU Jie, RUAN Shuang, WANG Geng, DONG Ziqiang, CAI Fucheng. Development and Validation of TPIS Program for Two-plane Multiturn Injection and Optimization[J]. Nuclear Physics Review, 2019, 36(3): 322-328. doi: 10.11804/NuclPhysRev.36.03.322
Citation: YAO Liping, CHAI Weiping, YANG Jiancheng, XIA Jiawen, SHEN Guodong, REN Hang, LIU Jie, RUAN Shuang, WANG Geng, DONG Ziqiang, CAI Fucheng. Development and Validation of TPIS Program for Two-plane Multiturn Injection and Optimization[J]. Nuclear Physics Review, 2019, 36(3): 322-328. doi: 10.11804/NuclPhysRev.36.03.322
参考文献 (11)

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