用于NLC直线加速器的RF控制系统

弯曲NLC主直线加速器色散效应的估算

Estimates of dispersive effects in a bent NLC main linac

下一代直线对撞机（NLC）正在考虑的一种替代方案是不以直线隧道，而是将主直线加速器弯曲成弧形，以便遵循等势。我们开始在这里检查的影响，这将对垂直色散，其伴随的后果同步辐射和发射度增长，通过看两种情况：一个温和的连续弯曲的光束遵循等势面，并在直线加速器的几个站点，以减少产生的最大矢跨引入急剧弯曲。

NLC直线加速器部件近场振源研究

Study of Near-Field Vibration Sources for the NLC Linac Components

下一代线性对撞机（NLC）的振动稳定性要求比上一代对撞机严格得多。为了实现这些目标，必须充分了解近场源（例如压缩机、高真空设备、速调管、调制器、泵、风扇等）对NLC直线加速器组件的振动影响。土木建筑方法，无论是明挖回填还是平行钻孔隧道，都可以确定噪声源的接近程度和可能的隔离。本文介绍了一个简短的总结和分析最近完成的和计划中的研究表征近场振动源下的任何施工方法。现场振动测量的结果也将包括在内。

NLC直线加速器束流反馈模拟

Beam-based Feedback Simulations for the NLC Linac

广泛的基于光束的反馈系统计划作为下一代线性对撞机（NLC）控制系统的一个组成部分。尾场效应对反馈设计有显著影响，施加架构和算法约束。目前正在进行研究，以确保最佳选择设备，并完善和确认系统设计的算法。我们展示了初始模拟的结果，以及各种地面运动和其他操作干扰条件下的系统响应评估。

NLC的π模驻波直线加速器的调谐和场灵敏度

Tuning And Field Sensitivity Of Pi-Mode Standing Wave Linacs For The NLC

为了减轻电击穿的影响（已发现发生在SLAC X波段行波结构中），正考虑将驻波结构用于NLC直线加速器。在SLAC，由15个在p加速模式下工作的电池组成的结构正在测试其电击穿特性。本文利用该结构的电路模型阐明了对谐振腔的调谐要求。文中还讨论了磁场对随机误差和系统误差的敏感性。

NLC注入式直线加速器中的偶极模失谐

Dipole Mode Detuning in the NLC Injector Linacs

JLC/NLC的注入式直线加速器包括e+助推器、e-驱动直线加速器、e+助推器和两个预直线加速器。这四个系统一起将两种类型的束流从各自聚束器末端的80 MeV点传输到存储环，然后从存储环传输到聚束压缩器开始处的10 GeV点。名义上，e+助推器结构将是L波段，其他的是S波段。在通过这些直线加速器的传输中，重要的是发射度和粒子损耗保持在规定的公差内。特别是，偶极尾流场的影响，特别是长距离偶极尾流场，需要仔细考虑。我们目前的设计，采用简单的模式失谐，没有阻尼，并允许我们满足我们的公差要求，为标称（2.8 ns）和交替（1.4 ns）聚束间距选项的注入器直线加速器结构。

X波段NLC用RDDS直线加速器的制造和公差问题及其对多束团BBU和发射度稀释的影响

Fabrication and Tolerance Issues and their Influence on Multi-Bunch Bbu and Emittance Dilution in the Construction of X-Band RDDS Linacs for the NLC

下一代线性对撞机（NLC）的主直线加速器将包含数千个X波段RDDS（圆形阻尼失谐结构）。结构中的横向尾流场通过使模态频率失谐从而使它们相消干涉以及通过每个结构提供弱阻尼的四个阻尼歧管来减小。单个单元的制造中的误差和单元的对准中的误差将减少模式的抵消。在这里，我们计算在小区的同步频率和小区到小区的对齐中的随机误差的容限。

NLC X波段直线加速器阻尼尾流场最佳频率分布的研究

An Investigation of Optimised Frequency Distributions for Damping Wakefields in X-Band Linacs for the NLC

在NLC（下一代直线对撞机）中，每个单独的加速器结构（或加速器单元）中的小偏差将引起尾场，尾场将束流从其电轴踢出。这种尾流场可能导致BBU（束分裂），或者至少会稀释束的发射度。在SLAC已经设计并测试了几种高斯失谐结构[1]，在本文中，我们探索了具有可能更好的阻尼特性的新分布。通过约5,000个结构的光束的进展监测相空间和结果。[1]J.W. Wang等人，TUA 03，LINAC 2000

NLC高相位超前直线加速器尾场的流形阻尼

Manifold Damping Of Wakefields In High Phase Advance Linacs For The NLC

在SLAC与KEK合作设计、制造和测试的早期RDDS（圆形阻尼失谐结构）[1，2]已被证明可以成功地阻尼尾流场。然而，已经发现在这些结构中发生电击穿，这使得它们在期望的梯度下不可操作。最近的结果[3]表明，降低加速模式的群速度可以减少电击穿事件。为了保持每个结构的填充时间，已经选择了高同步相位超前（150度，而不是先前NLC设计中使用的120度）。在这里，尾流场的阻尼进行了分析。讨论了流形阻尼和结构单元频率交错的问题。这些尾流场对单元和整个结构施加对准公差。进行公差计算，并将其与分析估计值进行比较。

JLC/NLC X波段直线加速器的能量色散补偿和束流加载

Energy dispersion compensation and beam loading in X-band linacs for the JLC/NLC

RF脉冲的形状在传播通过X波段加速器结构时由于色散效应而失真。这种畸变与射束加载一起在192束之间引入能量扩散。为了最小化该能量扩散，我们修改输入RF脉冲形状。的脉冲传播，能量增益，和光束加载建模与模式匹配的计算机代码和电路模型。一个完整的60厘米的结构，包括55个单元和输入和输出耦合器的2D模型和电路模型进行了分析。该结构以每个单元5 pi/6的相位提前运行。这种结构的色散效应比以前研究的2 π/3相位提前加速结构更显着。实验结果与理论模型进行了比较，并获得了良好的协议，通过结构的RF脉冲的传播。

基于改进地震动模型的NLC仿真研究

Simulation Studies of the NLC with Improved Ground Motion Models

使用最近开发的模型，在地面运动方面的下一代直线对撞机（NLC）的各种系统的性能进行了研究。特别是，光束传输系统的性能进行了讨论。计划评估的主要直线加速器基于束流的对准和反馈系统的操作也概述。

直线加速器环型对撞机：通向TeV规模的第二条途径

Linac-Ring Type Colliders: Second Way to TeV Scale

讨论了直线加速器环型轻子-强子对撞机和光子-强子对撞机的主要参数和物理研究潜力。THERA（TESLA对HERA），NLC-LHC和CLIC-VLHC的建议被认为是。

直线加速器弱多束团分裂的解析公式

Analytic Formula for Weak Multi-Bunch Beam Break-Up in a Linac

在设计用于多束团应用的直线加速器结构时，由于失谐结构的尾场有些复杂，我们经常感兴趣的是估计相对较弱的多束团束分裂（BBU）的影响。例如，JLC/NLC直线对撞机项目的注入式直线加速器就是这种情况。本报告的主题是推导出解决这一问题的分析公式。

在NLCTA上对X波段加速器结构的RF处理

RF Processing of X-band Accelerator Structures at the NLCTA

在运行的初始阶段，下一代直线对撞机（NLC）的直线加速器将包含大约5000个X波段加速器结构，将电子和正电子束加速到250 GeV。这些结构将在72 MV/m的空载梯度下标称运行。作为NLC研发计划的一部分，SLAC的下一个线性对撞机测试加速器（NLCTA）已经建造并运行了几个原型结构。本文研究了高梯度运行对结构性能的影响。在过去一年，NLCTA电源升级后取得了重大进展，以可靠地产生所需的NLC功率水平或更高。本文介绍了高梯度操作的结构、处理方法和观察到的效果。

用导线测量技术测量NLC行波加速器中的多波段偶极和多极尾场

Multi-Band Dipole And Multipole Wakefields In NLC Traveling Wave Accelerators Using A Wire Measurement Technique

NLC（下一代线性对撞机）结构中的偶极尾场已使用ASSET [1]进行测量，并通过电路模型[2]进行了良好的预测。然而，实验技术既耗时又昂贵。在这里，我们报告的反冲因子和同步频率的确定第一次和更高阶偶极子带TW（行波）加速器通过有线测量技术。这种独立的技术是相对便宜的，并可能导致尾场参数的有效测定。指出了导线对偶极子带的微扰效应，并讨论了具有有限微扰效应的双线方案。[1]C. Adolphsen，1997，SLAC-PUB-7519 [2] R.M. Jones等人，LINAC 96，SLAC-PUB-7287

下一代直线对撞机后准直系统中束流光学和散射的研究

Studies of Beam Optics and Scattering in the Next Linear Collider Post-Linac Collimation System

我们提出了一个新的概念和光学设计的下一个直线对撞机后直线加速器准直系统。在具有大水平色散和垂直电子感应加速器功能的系统中实现了能量准直和对非能量束的被动保护。Betatron准直是在一个相对较低的β（FODO类）晶格中进行的，其中只有薄的扰流器在束芯附近拦截粒子，而厚的吸收体保持与束的大距离。两种可能的方案的扰流器被认为是：一个在其中的扰流器是能够容忍一定数量的破坏性的拦截每对撞机运行（“消耗”扰流器），和一个在其中的扰流器是潜在的损坏的每一个机器脉冲和自我修复（“可再生”扰流器）。系统的准直效率进行了评估，考虑到晕粒子被重新散射到光束和μ子secondaries通过相互作用区域。我们的结论是，新的设计是一个有前途的候选人的NLC后直线加速器系统。

新一代直线对撞机设计进展

Progress in the Next Linear Collider Design

一个质心能量在0.5到1 TeV之间的电子/正电子直线对撞机将是未来十年LHC物理计划的重要补充。下一个线性对撞机（NLC）由美国合作（FNAL，LBNL，LLNL和SLAC）设计，该合作与日本合作正在设计日本线性对撞机（JLC）。NLC主直线加速器基于正常传导的11 GHz射频。本文将讨论所遇到的技术困难，以及在过去的一年中，已经取得了许多变化的NLC设计。这些变化包括对X波段射频系统的改进以及对注入器和束流传输系统的修改。它们基于新的概念解决方案以及超过初始规格的研发计划的结果。最终效果是将对撞机的长度从约32公里减少到25公里，并将速调管和调制器的数量减少到原来的两倍。这些共同导致显著的成本节约。

微聚束不稳定性的实验观测综述与问题

Overview and Issues of Experimental Observation of Microbunching Instabilities

现代自由电子激光（FEL）加速器和驱动器所需的超亮光束的产生通常依赖于基于弯曲的聚束压缩，这通常导致微聚束不稳定性。在压缩之后，光谱增强甚至通过纵向空间电荷（LSC）阻抗延伸到可见波长。光学渡越辐射（OTR）屏已广泛用于亮束的横向电子束尺寸测量，但电子束或前沿尖峰中这种纵向微结构（微聚束）的存在可能会导致强烈的局部相干增强（COTR）掩盖实际束轮廓。一般来说，我们已经观察到的影响，在射频光阴极（PC）注入直线加速器与回旋压缩，因为一个R56项是必要的。在过去，COTR仅在S波段和L波段单束团压缩或双束团压缩的光注入直线加速器中有报道。驱动激光调制和电荷散粒噪声被怀疑是造成这种情况的原因。我们现在有证据的影响，在射频PC枪注入直线加速器和电子阴极（TC）枪注入直线加速器（后者不涉及驱动激光器）。自从第一次观测以来，已经做出了重大努力来表征、建模和减轻COTR对束流诊断的影响。最新的最先进的诊断这些影响将给出说明的例子在直线加速器相干光源（LCLS），弹簧8紧凑型SASE源（SCSS），弹簧8埃紧凑型自由电子激光（SACLA），先进的光子源（APS），和下一个直线对撞机测试加速器（NLCTA）。这些观察结果仍然是加速器社区感兴趣的。

束团间能量扩散抑制长训练束流分裂不稳定性

Suppression of beam breakup instability in a long train by introducing energy spread between the bunches

在NLC主直线加速器中，束团之间通过长程尾流场的相互作用会引起束分裂不稳定性。虽然一个理想的NLC结构的长程尾流场的大小低于不稳定性阈值，尾流增加时，结构制造误差被考虑在内。在误差较大的情况下，不稳定性的发展会导致束团训练的发射度稀释。为了抑制不稳定性，我们建议在束之间引入能量扩散，类似于BNS能量扩散，用于阻尼单个束内的束分裂。基于简单的估计，我们表明，1-2%的顺序的能量扩展应该是足够的不稳定性的抑制。计算机模拟的结果与模拟代码LIAR确认理论估计，并表明，结构失调和传入的光束抖动的公差可以大大放宽通过引入光束内的能量扩散。

基于PLC的CAMD直线加速器和储存环控制系统升级

PLC Based Upgrades for the CAMD Linac and Storage Ring Control System

路易斯安那州立大学先进微结构和器件中心（CAMD）于1997年初开始了一个控制系统升级项目。当时，储存环由VAX/VMS系统控制，主要使用CAMAC进行I/O。注入器直线加速器由一个单独的VME/OS/9系统使用定制的I/O组件控制。存储环控制系统已被基于PC/Linux的系统取代，利用现有的CAMAC子系统[1]。为了将通道从CAMAC迁移出去，并将直线加速器控制与存储环控制集成，提出了一种利用AutomationDirect.com PLC进行升级的设计[2]。本文将讨论基于PLC的直线加速器控制系统的详细设计，并讨论真空系统、反冲器控制、第二射频系统和公用设施监控的PLC升级状况。

用新的Vme控制器在Spring-8升级直线加速器控制系统

Upgrade of Linac Control System with New Vme Controllers at Spring-8

2000年9月，我们在SPring-8标准系统上集成了一个注入器直线加速器控制系统。由于这种集成，SPring-8加速器复合体由一个统一的系统控制。由于直线加速器不仅作为SPring-8储存环的电子束注入器，而且还作为New SUBARU的电子束注入器连续运行，因此我们必须最大限度地减少硬件修改，以减少新控制系统的开发和测试时间。积分方法与助推器同步加速器的积分方法基本相同。我们在这里报告的直线加速器控制系统的集成，重点是VMEbus控制器和软件的升级，涉及操作系统Solaris 7作为实时操作系统。

由于直线加速器结构中单元与单元未对准而获得尾场

Obtaining the Wakefield Due to Cell-to-Cell Misalignments in a Linear Accelerator Structure

一个直线加速器结构，例如将用于JLC/NLC对撞机的直线加速器，由大约100个单元组成。电池被构造为钎焊在一起以形成结构的单个杯。制造误差将导致沿着成品结构的轻微的单元到单元的未对准。在这份报告中，我们推导出一个近似的横向尾流场的结构与细胞到细胞的错位方面的本征函数和本征值的错误的结构。

CSNS LINAC的LLRF控制系统的设计和性能

Design and performance of the LLRF control system for CSNS LINAC

中国空间中子源直线加速器设计的束流能量为81MeV，第一阶段峰值电流为15mA。81MeV直线加速器的射频电源系统需要8个射频电源单元，每个单元都有一个独立的数字低电平射频（LLRF）控制系统，用于稳定加速场的幅值和相位，并使束流损失最小化。在束流调试过程中，LLRF控制系统8个在线单元运行稳定可靠，加速场控制精度满足束流调试要求。在无束流加载的情况下，磁场幅值和相位的变化小于$\pm$ 0.2%和$\pm$ 0.2 $^\circ$，在10mA束流加载的情况下，磁场幅值和相位的变化小于$\pm$ 0.5%和$\pm$ 0.5 $^\circ$，远优于$\pm$ 1%和$\pm$ 1 $^\circ$的设计要求。

SNS正导直线加速器RF控制系统设计

Design of the SNS Normal Conducting Linac RF Control System

目前正在设计2004年投入使用的散斑中子源。SNS是一个1 GeV的机器组成的组合正常导电和超导直线加速器以及环和目标区域。直线加速器前端是劳伦斯伯克利实验室正在开发的402.5 MHz的前置放大器。洛斯阿拉莫斯国家实验室正在研制DTL（402.5兆赫）和CCL（805兆赫）级。DTL的预期输出能量为87 MeV，CCL的预期输出能量为185 MeV。正在开发的直线加速器射频控制系统是基于低能演示加速器（LEDA）控制系统，具有一些新的功能。本文将讨论新的设计方法及其好处。框图和电路细节将得到解决。将在适当的情况下参考超导控制系统详细描述正常传导RF控制系统。

KEK注入式直线加速器现代子系统介绍

Introduction of Modern Subsystems at the KEK Injector-linac

由于加速器控制系统存在了几年，因此通常会将新的子系统引入原始控制系统。自1993年以来，KEK电子/正电子注入器直线加速器的控制系统一直使用Unix工作站和VME计算机。在八年的运营中，我们通过引入a）Windows PC，b）带网络接口的PLC控制器和c）基于现代信息技术的Web服务器来扩展系统。虽然这种新的子系统对于改进控制功能是必不可少的，但它们经常导致与原始控制系统的通信问题。我们讨论了遇到的问题，并提出了我们的解决方案。

COSMIC-SLAC控制系统迁移挑战

COSMIC - The SLAC COntrol System MIgration Challenge

目前的SLC控制系统是在20多年前设计和建造的。它所基于的许多技术已经过时并且难以维护。构成控制系统核心的VMS系统仍然很强大，但第三方应用程序几乎不存在，其长期前景令人怀疑。毫无疑问，SLAC需要一个能够支持可预见未来实验的控制系统。目前的B工厂或PEPII实验预计将运行至少10年。一个空前强度的自由电子激光器加上一系列正在进行的固定目标实验也在我们的未来。下一个线性对撞机或NLC也可能在我们的未来，虽然在时间上有点遥远。NLC的性能要求比我们迄今为止构建的任何东西都要高一个数量级。除了大量的IOC和过程变量外，物理学家还希望随时将所有内容存档。这使得NLC控制系统也有点像探测器系统。NLC控制系统还将需要当前SLC控制系统提供的丰富的加速器应用程序套件，以及更多现在在加速器物理学家眼中仅是一线之光的加速器应用程序。我们如何才能逐步从目前的SLC控制系统迁移到一个设计，将规模扩大到NLC，同时保持一切顺利进行中的实验？

MATLAB Scripts for RF Commissioning at the LANSCE LINAC

The linear accelerator (LINAC) at the Los Alamos Neu-tron Science Center (LANSCE) consists of Pre-buncher, Main-Buncher, low-energy beam transport (LEBT), four 201.25-MHz Drift Tube Linacs (DTLs) and forty-four 805-MHz Coupled Cavity Linacs (CCLs). As a part of the upcoming LANSCE Modernization project, low-level RF (LLRF) systems of four 201-MHz DTLs and twenty-six 805-MHz SCLs have been digitized. Hence the net-work-based control of the cavity field and RF commis-sioning are possible. Each LLRF and high-power RF (HPRF) systems have many process variables (PVs) lo-cated on different computer …

KEKB和直线加速器的加速器控制系统

Accelerator Control System at KEKB and the Linac

KEKB完成了所有的技术里程碑，并为基本粒子的味道结构，特别是CP破坏提供了重要的见解。KEKB和注入器直线加速器的加速器控制系统由操作层的脚本语言和设备层的EPICS相结合启动。在项目期间，许多功能被实现，以实现机器的极端性能。尤其是在线联动对加速器仿真起到了至关重要的作用。为了进一步提高可靠性和灵活性，在项目后期还引入了两个主要概念，即无处不在的通道访问和双层控制。基于改进的控制系统，实现了虚拟加速器的概念，使单注入器直线加速器作为三个独立的注入器KEKB HER，LER和光子工厂分别。这些控制技术是未来粒子加速器不可缺少的。

直线对撞机的室温加速器结构

Room temperature accelerator structures for linear colliders

早期对短的低群速和驻波结构的测试表明，X波段直线加速器的加速梯度超过100 MeV/m。传统的行波行波直线加速器随频率的缩放使单元尺寸随l缩放。因为Q按l1/2缩放，所以结构的长度不是线性缩放，而是按l3/2缩放，以便保持通过每个结构的衰减。对于NLC，我们选择不遵循从SLAC S波段直线加速器到X波段四次谐波的这种缩放。我们希望增加结构的长度，以减少耦合器和波导驱动器的数量，这可能是微波直线加速器成本的重要组成部分。此外，缩放的虹膜大小的磁盘加载的结构给出了不可接受的高短程偶极尾场。因此，我们选择将结构的平均群速度和长度增加约5倍，这将以相同的因子增加馈送到每个结构的功率，并以类似的因子减少短程偶极尾流。不幸的是，这些较长（1.8米）的结构没有表现得几乎以及在高梯度测试的短结构。我们相信我们至少对原因有部分了解，并将在下面讨论。我们现在正在研究两种类型的具有大孔径的短结构，其具有中等良好的效率，包括：1）行波结构，其群速度通过在虹膜上具有凸起的每周期进行大相位超前而降低，2）π模式驻波结构

原型耦合腔直线加速器谐振控制冷却系统

Resonance Control Cooling System for a Proto-Type Coupled Cavity Linac

洛斯阿拉莫斯国家实验室（LANL）正在为橡树岭国家实验室（ORNL）建造的Sputterus中子源（SNS）设计一个耦合腔直线加速器（CCL）。作为设计过程的一部分，在LANL制造并安装了一个原型，热模型，由SNS CCL的两个部分组成。将射频源应用于热模型，以确定腔体设计的成功性、控制算法和冷却系统的有效性以及热模型设计期间使用的谐振控制冷却系统（RCCS）模型的有效性。从系统控制的角度来看，将介绍热模型概述、RCCS描述以及RF测试的相关数据。

Low Level RF System of the LIGHT Proton Therapy Linac

The LIGHT (Linac for Image-Guided Hadron Therapy) project was initiated to develop a modular proton accelerator delivering beam with energies up to 230 MeV for cancer therapy. The machine consists of three different kinds of accelerating structures: RFQ (Radio-Frequency Quadrupole), SCDTL (Side Coupled Drift Tube Linac) and CCL (Coupled Cavity Linac). These accelerating structures operate at 750 MHz (RFQ) and 3 GHz (SCDTL, CCL). The accelerator RF signals are generated, distributed, and controlled by a Low-Level RF (LLRF) system. The LIGHT LLRF system is based on a commercially available solut…

Optimization of Superconducting Linac for Proton Improvement Plan-II (PIP-II)

PIP-II is an essential upgrade of the Fermilab complex that will enable the worlds most intense high-energy beam of neutrinos for the international Deep Underground Neutrino Experiment at LBNF and support a broad physics program at Fermilab. Ultimately, the PIP-II superconducting linac will be capable of accelerating the $H-$ CW beam to 800 MeV with an average power of 1.6 MW. To operate the linac with such high power, beam losses and beam emittance growth must be tightly controlled. In this paper, we present the results of global optimization of the Linac options towards a robust and efficien…

CERN Linac4的LLRF及其控制的最新发展

Recent developments in LLRF and its controls at CERN Linac4

在大型强子对撞机运行2结束时，CERN的质子注入器Linac 2于1978年投入使用，于2018年12月交付了最后一束。对于运行3，从2021年3月起，新的H $^{-}$将接管角色：Linac 4。该机器自2013年以来一直在生产测试束，并于2016年达到了设计的160 MeV能量和20 mA束流。从那时起，已经进行了一些改进，提高了LLRF的性能和稳定性。本文介绍了该机的结构和控制系统。从不同的RF站类型所产生的问题进行了描述和我们的解决方案的解释，以及最近添加到LLRF的新功能。一个自适应前馈实现作为一个灵活的混合硬件-软件解决方案进行了说明，并在实验室测试台上运行的应用程序的第一个结果。此外，还讨论了纵向相空间涂漆所需的设定点调制。最后，软件工具的自动化设置，监控和操作进行了说明。由于硬件和底层软件还处于成熟阶段，这里只作简要介绍。

直线加速器离子束内受控横向发射度转移的概念

Concept for controlled transverse emittance transfer within a linac ion beam

对于将射束注入到具有不同水平和垂直发射度接受度的圆形机器中，如果这些射束是平坦的，即如果它们具有不相等的横向发射度，则可以提高注入效率。平面电子束的产生是众所周知的，并且已经在束实验中得到证明。它也提出了在电子回旋共振（ECR）源中产生的离子束。我们介绍了一个扩展的方法进行电荷态剥离，而不需要他们的生成内部的ECR源的光束。多粒子模拟的结果证明了该方法的有效性。

散斑中子源（SNS）直线加速器RF系统

The Spallation Neutron Source (SNS) Linac RF System

SNS直线加速器将2 mA的平均束流加速到968 MeV的能量。直线加速器的脉冲频率为60 Hz，H-束脉冲为1 ms。直线加速器的第一个185 Mev使用正常导电腔，直线加速器的其余长度使用超导腔。直线加速器的工作频率为402.5 MHz，最高可达87 MeV，其余部分则变为805 MHz。本文概述了直线加速器射频系统。概述包括高功率RF组件、HV转换器/调制器和RF控制的描述和配置。将讨论RF系统中的问题和权衡，特别是关于脉冲超导腔的使用。

SNS超导RF控制系统的分析与综合

Analysis and Synthesis of the SNS Superconducting RF Control System

SNS超导直线加速器的射频系统由超导腔、速调管和低电平射频（LLRF）控制系统组成。对于像SNS这样的质子直线加速器，需要控制每个单独腔中的场以满足整个系统的要求。LLRF控制系统的目的是通过控制速调管驱动信号将RF腔场维持在所需的幅度和相位。洛伦兹力失谐导致正常操作期间谐振频率的偏移，大约几百赫兹。为了补偿洛伦兹力失谐效应，腔被预调谐到由洛伦兹力失谐引起的预期频移的中间。同时，为了减小系统瞬态响应中的超调量，提出了一种前馈控制算法--线性变增益控制器（LPV-GS），以消除由脉冲工作和洛伦兹力失谐引起的重复噪声。

费米实验室 PIP-II 超导直线加速器的控制系统

Controls at the Fermilab PIP-II Superconducting Linac

本文介绍费米实验室 800 MeV PIP-II 超导直线加速器采用 EPICS 替代 ACNET 的控制体系建设现状，包括工具选择、人员经验、CI/CD 环境及双系统统一接口协作。

LCLS直线加速器电子学现代化计划的数字低电平射频系统

Digital Low-Level RF system for the Linac Electronics Modernization Plan at LCLS

本文介绍LCLS直线加速器电子学现代化计划（LEMP）的数字低电平射频系统，通过复用LCLS-II HE的开源硬件和代码，将连续波超导LLRF适配至短脉冲常温直线加速器，原型测试验证了射频控制、联锁与波形捕获等关键功能。

SCREAMm -修改后的程序SCREAM，用于模拟脉冲束通过超导直线加速器的加速

SCREAMm - modified code SCREAM to simulate the acceleration of a pulsed beam through the superconducting linac

对SCREAM --超导相对论粒子加速器模拟程序进行了重大修改和改进。修正了所用公式中的一些印刷错误，并引入了更真实的矢量和表达式。洛伦兹力失谐（LFD）的现实模型的开发，并将实现的代码。一个友好的图形用户界面允许模拟问题的各种参数可以轻松，快速地改变。提供对各种输出数据的有效控制。在模拟过程中，通过绘制相应的图形来控制各种参数的变化。“大量的各种图表可以用来说明结果。

多用途超导直线加速器CW运行方案

A Proposal of a Superconducting Linac in CW Operation for Multi-Purposes

超导直线加速器的束流比普通直线加速器的束流大几个数量级，有望在各个科学领域取得重大发现。然而，SC直线加速器的广泛使用受到高建造和运行成本的限制。为了解决这个问题，我们提出了一个连续波（CW）操作的SC直线加速器共享的电子/正电子束有效的多用途利用。直线对撞机、μ子对撞机等高能物理项目需要强流正电子/电子束，而下一代X射线光源则需要强流高质量的电子束。作为例子，我们讨论了国际直线对撞机的注入器，X射线自由电子激光和能量恢复直线加速器光源。我们发现了一个可行的解决方案，建议多束流操作，尽管高质量的束流要求和复杂的操作：控制混合束流没有脉冲磁铁，较低的束流损耗和腔中的热负荷，高稳定性的束流能量，并在高平均电流操作。

中能电子直线加速器微聚束不稳定性分析

Analysis of the microbunching instability in a mid-energy electron linac

自由电子激光（FEL）装置的直线加速器（Linac）中普遍存在微聚束不稳定性。如果不加以有效控制，将严重损害光束质量，使机器无法正常运行。在软X射线自由电子激光装置的电子直线加速器中，由于电子的能量不是很高，这个问题会变得更加严重。作为一个典型的例子，本文用解析公式和模拟工具详细研究了上海软X射线自由电子激光装置（SXFEL）直线加速器中的微聚束不稳定性。在研究中，提出了一种新的机制，引入随机噪声的束流剖面作为束流通过一个弯道型聚束压缩器。在模拟中出现的高阶模式表明，需要进一步改进目前的理论模型的不稳定性。

中国ADS质子直线加速器注入器II瞬态束流负载补偿研究

Study on transient beam loading compensation for China ADS proton linac injector II

在2014年10月至12月在中国科学院近代物理研究所进行的加速器驱动次临界（ADS）系统注入器原型II的束流调试测试期间，观察到了显著的瞬态束流加载效应。在这些测试中，实验进行了CW操作的腔与脉冲束电流，该系统被配置为利用一个原型数字低电平射频（LLRF）控制器。该系统最初是在脉冲模式下使用简单的PID反馈控制算法操作的，该算法在脉冲10 mA射束操作期间不能保持期望的梯度调节。采用PI反馈和前馈控制相结合的方法，实现了一种简单的束流瞬态负载补偿方法，以显著减小腔梯度中的束流瞬态效应。采用该控制算法后，超导腔场的变化率小于1.7%。本文介绍了该系统的设计和实验结果。

Advanced cryogenic process control and monitoring for the SPIRAL2 superconducting LINAC

SPIRAL2 is a superconducting accelerator for protons, deuterons and heavy ions delivering a maximum beam power of 200 kW at 40 MeV (for deuteron beams). 26 superconducting quarter wave cavities are operated at 4.4 K, plunged in a liquid helium bath with a drastic phase separator pressure control. Previous years have seen the development of advanced process control for cryogenics allowing to cope with high heat load dynamics thanks to an automatic heat dissipation compensation and a model based control. The latter is based on models, using the Simcryogenics library, optimized and linearised in …

使用程序执行管理器自动操作APS LINAC

Automated Operation of the APS LINAC using the Procedure Execution Manager

先进光子源（APS）直线加速器有两个电子阴极射频枪和一个光阴极射频枪。电子枪主要用于APS操作，而光阴极枪用作自由电子激光（FEL）驱动器。由于每个喷枪需要不同的网格和定时配置，因此需要在喷枪之间快速切换，这对加速器操作员提出了很高的要求。使用程序执行管理器（PEM），一个用于管理自动化程序的软件环境，我们使直线加速器系统的启动和切换变得更容易和更可靠。PEM是用Tcl/Tk编写的图形用户界面，允许用户调用“机器过程”并控制其执行。它允许以分层、并行的方式构建过程，这有助于高效的执行和开发。在本文中，我们将讨论PEM环境的特点和优势，以及我们的APS直线加速器的程序的细节。

使用Unity 3D模拟LINAC-4中负氢离子加速

Simulating Negative Hydrogen ion acceleration in LINAC-4 using Unity 3D

本研究利用Unity 3D开发交互式实时模型，模拟LINAC-4中负氢离子加速过程，通过控制电场频率和斩波模式，实现可视化教学与培训平台。

超导直线加速器的低温技术：SPIRAL2从调试到运行

Cryogenics of a superconducting LINAC : SPIRAL2 from commissioning to operation

本文系统总结了SPIRAL2超导直线加速器低温系统从调试到运行的演变，分析了热声振荡、热管理和腔体异常等关键挑战，并提出结合热力学建模与机器学习来提升低温运行控制与诊断能力。

1.5 GeV S波段直线加速器的能量稳定

Energy stabilization of 1.5 GeV S-Band linac

KEK-ATF正在为未来的直线对撞机研究低发射度、多聚束电子束。1.5 GeV直线加速器的能量不稳定性一直是一个问题，使束流注入阻尼环不稳定。由于不稳定的束流也产生大量的辐射，因此KEK辐射安全政策对束流的限制远远低于我们的预期。因此，稳定S波段直线加速器不仅对提高束流质量很重要，而且对清除辐射安全限制以启动多束团操作也很重要。我们对电子枪、调制器、速调管等进行了各种改进来解决这个问题。对于调制器，我们开发了前馈控制的De-Q模块。该模块通过前馈电路控制deQ时序来补偿电压抖动，因为过度充电的量与可在deQ时序之前测量的充电斜率密切相关。能量稳定性进行了检查，并提高了3倍，从0.6%到0.2%本身。对前馈电路进行了改进，提高了系统的稳定性。新电路的测试正在进行中。对于长期的不稳定性，正在安装速调管射频锁相系统。在测试运行中，该系统性能良好，补偿相位漂移小于1 °。

KEK注入器直线加速器中采用脉冲间调制的粒子物理与光子科学束流运行

Beam Operation for Particle Physics and Photon Science with Pulse-to-Pulse Modulation at KEK injector LINAC

本研究介绍了KEK注入器直线加速器采用50Hz脉冲间调制与基于事件的控制系统，为SuperKEKB对撞机及两台光子科学光源提供多特性束流的运行方案，梳理了该方案15年来的改进、系统耦合下的修改难点及跨领域需求协调经验。

新型Gsi强流直线加速器的射频系统与新型Gsi强流直线加速器Hsi的射频系统

The RF-System of the New Gsi High Current Linac Hsithe RF-System of the New Gsi High Current Linac Hsi

新的高电流注入器-直线加速器HSI的RF部分由五个腔组成，新的工作频率为36 MHz，而不是被移除的Wideroe型注入器的27 MHz。计算的腔的功率要求，包括束流负载在三个结构之间的110千瓦的再聚束器和1.75兆瓦的脉冲功率的两个IH腔。电子束的负载最高可达150千瓦，两个漂移管箱最高可达750千瓦。在同步加速器（SIS）的传输线中增加一个36 MHz的去束器将需要120 kW的脉冲功率。我们决定只用两种功率等级的放大器来满足这些要求，即三个2 MW的放大器和六个200 kW脉冲输出功率的放大器。后者也用作2 MW级的驱动器。200 kW放大器由GSI详细指定并在行业中订购。三个2 MW末级放大器由GSI设计、制造和建造。本文概述了完整的射频系统和工作性能的幅度和相位控制与波束负载。它进一步描述了新的2兆瓦放大器的一些特点，如简单的阳极电路，一个非常复杂的插座阴极驱动放大器与阴极直流接地，寄生模式抑制，屏蔽和过滤不允许的RF辐射和操作经验，自1999年10月以来。

PIP-II加速器的低电平RF控制

Low Level RF Control for the PIP-II Accelerator

PIP-II加速器是费米实验室加速器综合体的升级，将用800 MeV超导LINAC取代现有的400 MeV室温LINAC。这次升级的一部分包括一个新的注入方案，该方案对空腔的LLRF控制系统提出了严格的要求。在本文中，我们讨论了PIP-II加速器的挑战和LLRF系统的现状，该项目。

介质加载波导太赫兹直线加速器

Dielectric Loaded Waveguide Terahertz LINACs

本文针对圆柱形介质加载波导太赫兹直线加速器，综合初始电子能量、脉冲能量与宽度及结构尺寸等因素，提出解析/数值优化指南和设计图，以最大化电子最终动能。

SDL控制系统的升级

Upgrade of the SDL Control System

BNL的源开发实验室（SDL）由一个230 MeV的电子直线加速器和一个10米长的摇摆器组成，用于短波长自由电子激光（FEL）的开发。最初的控制系统[1]是基于国家同步加速器光源使用的控制系统。2000年，控制系统升级为以EPICS为基础，以便利各级扩展的软件接口。自由电子激光器于2001年5月开始投入使用。改造后的控制系统稳定可靠，操作方便。控制系统的概述，包括直线加速器、波形数字化仪控制、视频系统/图像处理和辐射监测器/警报。

LANSCE 805-MHz高能直线加速器的束流损耗调谐

Tuning of LANSCE 805-MHz High-Energy Linear Accelerator with Reduced Beam Losses

抑制束流损失是高强度直线加速器成功运行的关键。从历史上看，侧耦合的805 MHz LANSCE直线加速器模块的场幅度和相位值是使用众所周知的delta-t调谐程序来保持的。通过使用匹配四极杆在具有加速器晶格的4D相空间中调整束椭圆来执行束与加速器的横向匹配。为了改善加速器的调谐性能和减少束流损失，需要对质子直线加速器束流能量沿加速器长度的斜坡进行控制。H-束能量的飞行时间测量现在被用于确认和改进沿着直线加速器的能量斜坡的总体控制。飞行时间方法利用在示波器处使用来自射束的直接信号的射束能量的绝对测量，以及当射束通过安装的delta-t拾取回路时测量的RF相位的差。采用了新研制的BPPM数据采集系统。沿着加速器的束流能量测量与相位扫描、速调管输出功率控制和Δ-t方法一起，允许加速器的调谐更接近于原始设计并减少直线加速器产生的损耗。文中详细介绍了改进后的整定过程以及整定和运行的结果。

ABEL：自适应的从头到尾直线加速器模拟框架

ABEL: The Adaptable Beginning-to-End Linac simulation framework

ABEL是一个模块化模拟框架，用于等离子体加速器设计，支持多种专用代码，能模拟横向不稳定性和离子运动，平衡保真度与效率，助力紧凑加速器发展。

直线对撞机的反馈系统

Feedback Systems for Linear Colliders

反馈系统对于线性对撞机的稳定运行是必不可少的，它为放宽严格的公差提供了一种具有成本效益的方法。在斯坦福直线对撞机（SLC）中，反馈控制整个加速器的束流参数，如轨迹，能量和强度。一个新的抖动优化系统，调整最终的焦点参数，以最大限度地提高亮度有助于实现记录性能在1997-98年运行。转向反馈的性能限制进行了研究，并已作出改进。对于下一代线性对撞机（NLC），广泛的反馈系统计划作为设计的一个组成部分。JLC（日本直线对撞机）的反馈要求基本上与NLC相同; TESLA的一些要求相似，但有显着差异。对于NLC，结合SLC实现的改进的算法正在原型化。阻尼环、射频和相互作用点的专用系统将以高带宽和快速响应运行。为了校正训练内的单个束的运动，计划前馈和反馈系统。SLC的经验表明，反馈系统是一个非常宝贵的操作工具，用于解耦系统，允许精确调谐，并提供脉冲到脉冲诊断。NLC的反馈系统将结合SLC的关键功能和先进技术的好处。