曹珊珊 冷用斌 袁任贤 赖龙伟 陈 健

（中国科学院上海高等研究院 上海 201210）

束团电荷量是粒子加速器装置的基本参数。束团电荷量的测量对于加速器装置的调试和运行非常重要，不仅是评估加速器性能的首要指标，也是保障加速器安全高效运行、实现束损监测和束流寿命测量等方面不可或缺的组成部分［1−2］。上海软 X 射线自由电子激光装置（Shanghai Soft X-ray Free Electron Laser Device，SXFEL）即将从试验装置升级为用户装置，为提高FEL辐射稳定性，将加入电荷量反馈环路对束团电荷量进行精确控制。整个装置FEL辐射的稳定度希望能够达到1%～2%，相应的单束团电荷量测量分辨率需要好于0.5%。

目前广泛应用的非拦截型束团电荷量测量探头主要包括：束流变压器、条带/纽扣型探头以及腔式探头等［2−3］。束流变压器虽然结构简单且成本较低，但是易受各种电磁噪声的干扰，测量误差大，测量分辨率很难提高［4−5］；条带/纽扣型探头电极输出和信号虽然可用于束团电荷量的测量，但是却具有明显的束团位置依赖性，因此当束团位置抖动较大时，测量误差也随之增大；腔式探头具有高信噪比和高灵敏度以及在近轴近似下输出信号的位置无关性，而与束团电荷量成正比的特性［6−9］，非常适用于高分辨率的束团电荷量测量。因此本次研究将采用腔式探头作为束团电荷量的拾取探头。

腔式探头通常工作在S 波段和C 波段，基于射频直接采样方案的成本太高，传统的信号处理方案是利用定时系统给出的参考信号经频综器得到所需的本振信号将探头输出的射频信号下变频至中频进行处理。……