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闭轨是带电粒子束在同步加速器中横向振荡的参考轨道。由于加速器中各磁铁元件存在场误差与准直误差,理想的闭轨发生畸变,影响物理孔径的有效利用并降低束流品质。本文对闭轨畸变进行了理论分析,介绍了闭轨校正的基本原理,完成HIMM与HIAF装置中不同类型的同步加速器闭轨校正系统设计,采用奇异值分解(SVD)算法进行全环闭轨校正模拟与测试。在模拟计算过程中,除了考虑场误差和准直误差外,也对用于闭轨校正的束流位置探测器和校正子误差进行了分析。HIMM是小型化医用重离子治疗装置,其同步加速器设计极为紧凑。HIMM闭轨校正的特点是由于二极铁的偏转角度较大,其误差对校正后的闭轨影响较大,二极铁纵向安装误差引入的闭轨增长无法通过全环闭轨校正来消除。同时由于纵向空间的限制,校正元件的分布不够理想,对闭轨校正效果有一定影响。文中对HIMM同步加速器闭轨校正进行了详细的模拟,首次针对二极铁纵向安装误差作了详细分析并提出解决方案。同时在HIMM上进行了带束响应矩阵与色散函数测量,并开展了闭轨校正测试,模拟计算结果和测试结果符合较好。强流重离子加速器装置HIAF的主加速器包括增强器BRing和高精度环形谱仪SRing。文中对BRing和SRing的闭轨校正进行了详细模拟分析,完成校正元件的布局与相关参数的优化,并对束流准直系统提出了要求。BRing光学近似为周期性的FODO结构,研究发现基于奇异值分解的闭轨校正算法具有明显的谐波校正特性,并在频域对特征向量进行分析。直线段校正元件放置受注入引出等系统限制,元件分布周期性较差,校正后闭轨明显大于弧区,且最后3个特征向量分别指向3个直线节,奇异值删减会导致对应的直线节校正后闭轨变差。本文针对BRing的特点提出通过调整奇异值和增加直流谐波校正分量的新算法来开展闭轨校正,有效降低非周期性的影响,校正效果得到明显的优化。BRing最大磁场上升速率为12T/s,对加速过程中的闭轨反馈要求很高。考虑物理需求和校正元件参数后,确定了100Hz的反馈频率,并分析加速过程中的闭轨振荡,采用奇异值分解法消除噪声影响,实时计算轨道振荡频率,增加微分控制以优化闭轨反馈。同时,主场快速上升在磁铁和真空壁上产生5.85×10-2的相对场误差,远大于二极铁场误差要求。本文针对涡流场引起的闭轨畸变开展了特殊的闭轨校正计算与轨道振荡分析,准确计算出相对场误差大小,计算偏差小于1.2×10-4。通过相对场误差分析结果调整磁场上升曲线,有效地解决了涡流场效应带来的扰动。SRing闭轨校正设计需要兼顾多种光学,其中等时性模式光学(=1.43)因其函数极高,闭轨校正尤为重要。本文针对该光学,采用局部轨道调整的方法分析了闭轨畸变对线性光学的扰动,指出引起扰动的主要原因是二极铁入射角度的变化改变了边缘聚散焦效果。通过多次测量响应矩阵并开展闭轨校正计算,各种模式校正后闭轨畸变最大值均小于1.6mm,闭轨校正设计满足物理需求。