衍射极限的电子储存环物理设计及组合功能磁铁设计研究

亮度高和横向相干性好是用户对未来先进光源的主要要求。相比于新光源其它备选方案（如自由电子激光或能量回收直线加速器），衍射极限型储存环具有一些优势，它适合作为多用户平台、技术相对成熟、性价比高等。但衍射极限型储存环的物理设计还是具有非常大的挑战。首先，合理设计聚焦结构，在适中光源规模下实现超低横向束流发射度（比现有同步光源低一到两个数量级）；其次，补偿自然色品所需六极磁铁强度很大，严重地制约着储存环性能，必须合理地进行非线性优化，得到充分大动力学孔径和动量孔径。这也是加速器物理学家希望能够解决的问题。并行计算机和计算方法的发展，为更好地解决这些问题提供了新的机遇。本项目借助于并行计算的强大计算能力，采用不同优化方法，如以高阶共振驱动项或动力学孔径作为优化目标，用遗传算法或淬火算法等，寻找到最佳储存环线性及非线性参数；并通过研究，掌握组合功能磁铁的设计技术，探讨其在衍射极限型储存环中的应用。