Abstract
在加速器物理實驗中,粒子束射束截面的位置及大小是一非常重要的參數,一般同步輻射加速器之迴轉頻率約為百萬赫茲以上,以目前同步輻射 加速器用CCD或光二極體陣列所測得之光斑大小,因儀器反應及數據處理時間的關係,所得之結果均為粒子束旋轉多圈後的平均值,因此無法正確的觀測到加速器中的一些物理現象.一圈一次(turn by turn)的觀測系統能提供許多加速器物理現象的訊息.本論文即嘗試設計一快速之射束光斑量測系統來觀測同步輻射光斑大小.我們提出一個能觀測到一圈一次電子束截面變化的方法.此法式利用一快速反應(rise time 約 2.5*10^-8 sec ) 的光二極體觀測電子束轉彎時產生的同步輻射光斑.我們利用操作在飽和區內光二極體之非線性響應,來觀測同步輻射光斑大小之變化.首先我們用一被調變之氦-氖雷射去模擬同步輻射光,讓雷射射束通過一透鏡後射入光二極體.改變光二極體至透鏡的間距,便能改變射入光二極體之射束截面大小.而實驗結果與理論預期相符合.然後我們實際量測同步輻射光斑,亦讓同步輻射光通過透鏡射入不同位置之光二極體而改變其截面大小.利用這快速反應的光二極體,我們偵測到同步輻射光的截面變化訊號,與CCD量測的結果符合.雖然改變光學系統是一緩慢的光束截面變化,但我們可經此步驟來比較光二極體與CCD之量測結果.對快速的射束截面改變實驗,我們關掉橫向回饋系統(transverse feedback system),同時改變六極磁鐵的磁場強度,或是改變四極磁鐵磁場強度使電子束橫向運動進入相差共振(difference resonance),因而改變電子束之橫向截面大小.實驗結果顯示,我們確能偵測到同步輻射射束截面大小改變的訊號.00 66