LOG101對數(shù)放大器在BPM對數(shù)信號處理電子學(xué)中的應(yīng)用
摘 要：本文采用LOG101對數(shù)放大器來實現(xiàn)對數(shù)比測量系統(tǒng)。
關(guān)鍵詞：束流測量;BPM;對數(shù)處理
BMP測量
加速器束流測量系統(tǒng)是加速器調(diào)試和運行的重要診斷手段,利用束流測量系統(tǒng)進行各種束流參數(shù)的測量為機器研究和完善提供了重要依據(jù),人們常稱之為加速器的“眼睛”。主要的測量有：束流位置測量(BPM)、工作點測量、束團長度測量、束流流強測量等。其中束流位置是加速器的重要參數(shù)之一,測量束流位置的最基本的方法是耦合出束流的電磁場。由于束流是一個電流,所以它產(chǎn)生電場和磁場。在高能束流的情況下,這些場是純橫電磁場(TEM)。如果束流偏離真空室中心,則耦合出束流的電磁場將被調(diào)制,由此可以得到束流位置信息。
>圖1 具有束流的束流位置檢測器和真空室示意圖
>圖3 對數(shù)比處理電路的方框圖
通常,人們采用探測電極測量束流的電磁場。探測電極的感應(yīng)信號是被束流調(diào)制的時域信號,其載波是束團的回旋頻率(對單束團而言)或高頻的RF頻率(對多束團而言)。傳統(tǒng)的束流位置探測電極是一對電極或兩對電極(在同時測量水平和垂直位置時)。
圖1為具有束流的束流位置檢測器和真空室示意圖。為了分析方便,我們采用極坐標(biāo)表示。這里,表示電極上某點的位置,表示束流的位置,為真空室半徑,b為電極到真空室中心的距離,為張角。
在b接近時,采用靜電鏡象法可求解得電極上的壁電流密度為：
將上式展開可得：
對于左右放置的兩個電極,其電流分別為：
如果用差比和(D/S)表示,則
+高次項
其位置靈敏度為：
如果用對數(shù)比表示,則高次項
由上面公式,通過BPM對數(shù)電子學(xué),就可以計算出束流位置。
設(shè)計
