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1、第15卷 第10期強(qiáng) 激 光 與 ?！∽印∈鳹ol.15,No.102003年10月HIGHPOWERLASERANDPARTICLEBEAMSOct.,2003文章編號(hào):100124322(2003)1021023206X冷卻儲(chǔ)存環(huán)主環(huán)注入線二極磁鐵測(cè)量1,21,21121,211何 源, 馬力禎, 韓少斐, 王 , 熊 慧, 劉維軍, 袁 平, 夏佳文(1.中國(guó)科學(xué)院近代物理研究所,甘肅蘭州730000;2.中國(guó)科學(xué)院研究生院,北京100039) 摘 要:介紹了蘭州重離子加速器冷卻儲(chǔ)存環(huán)工程主環(huán)注入線二極磁鐵的測(cè)磁系統(tǒng)和測(cè)磁結(jié)果。
2、著重分析了墊補(bǔ)線圈和極頭削斜兩種手段對(duì)C型彎曲二極磁鐵積分磁場(chǎng)徑向分布均勻度的調(diào)節(jié)效果。并且分析了TOSCA三維磁場(chǎng)計(jì)算程序與實(shí)際測(cè)量結(jié)果之間的誤差及其產(chǎn)生的原因?！ ￡P(guān)鍵詞:冷卻儲(chǔ)存環(huán);C型二極磁鐵; 磁場(chǎng)測(cè)量; 削斜; 墊補(bǔ)線圈 中圖分類號(hào):TL503.9文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 蘭州重離子加速器冷卻儲(chǔ)存環(huán)(HIRFL2CSR)系統(tǒng)主環(huán)(CSRm)注入線共有5塊C型二極磁鐵,所有磁鐵均采用疊片方式,同時(shí)用作CSR試驗(yàn)環(huán)磁鐵的預(yù)研樣機(jī)。5塊磁鐵具有相同的截面形狀和偏轉(zhuǎn)半徑。其中2塊偏轉(zhuǎn)角度60°的磁鐵,用于從分離扇回旋加速器(SSC)束流平面
3、到CSR束流平面的偏轉(zhuǎn);另外3塊偏轉(zhuǎn)角度為21.6°,用于CSR束流平面內(nèi)的束流偏轉(zhuǎn)。表1是兩種磁鐵的性能參數(shù)。表1 注入線磁鐵參數(shù)Table1Parametersofmagnetsmaxmaxfluxbendingbendinglengthofwidthofeffectiveaperturegapparameters2homogeneitycurrent/Adensity/Tradius/mangle/(°)core/mcore/mmlength/m/mm/mmMG10D01～0212501.532.060.01.972260.02.0
4、0100×5565.0±1.0×10-3MG10D03055601.522.021.60.706260.00.75120×4465.0±1.0×10-31 測(cè)磁系統(tǒng)和方法概述CSR二極磁鐵測(cè)量使用了核磁共振探頭、霍爾片點(diǎn)測(cè)量和長(zhǎng)線圈積分測(cè)量三種方法?！ 『舜殴舱窀咚褂?jì)是瑞士MATROLAB公司生產(chǎn)的PT2025,磁場(chǎng)測(cè)量范圍0.034～2.1T,用來(lái)在均勻場(chǎng)區(qū)-6-6測(cè)量勵(lì)磁曲線。該設(shè)備的最小分辨率為0.1μT,絕對(duì)測(cè)量精度為±5×10,溫度漂移為±1×10/K?！ 』魻柶c(diǎn)測(cè)支架有三個(gè)獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)方向,由計(jì)算機(jī)控制的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng),可以實(shí)現(xiàn)
5、三維聯(lián)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)范圍1000mm×500mm×500mm,位置變化由導(dǎo)軌上的磁柵尺監(jiān)測(cè),最小分辨率為1μm?；魻柼筋^為AREPOC公司的HHP2NP型霍爾傳感器,溫度系數(shù)小于0.01%/K。該系統(tǒng)主要用于測(cè)量磁鐵的勵(lì)磁效率、局部徑向磁場(chǎng)分布均勻度和等效長(zhǎng)度。定義局部徑向磁場(chǎng)分布均勻度為磁場(chǎng)沿磁鐵中軸線在磁鐵中心兩側(cè)點(diǎn)分布的均勻度ΔB/B=[B(x)-B0]/B0(1)定義等效角度θeff為θ0B(θ)dθ∫2N+1-θ0∑B(θ)ΔθBn+1+Bnθeff=≈≈∑Δθ/BN(2)B0B0n=12式中:BN=B0為磁鐵中心處的磁通密度;B1=
6、B2N+1=0是測(cè)量的起始及終止位置θ0和-θ0處的磁通密度;Δθ為測(cè)量角步長(zhǎng)?！ 》e分測(cè)磁系統(tǒng)使用的長(zhǎng)線圈是一根弦長(zhǎng)為3.2m的彎曲線圈,其截面形狀是由兩個(gè)中心相距10mm(即線圈寬度)半徑為2m的圓弧構(gòu)成,與磁鐵的俯視圖相同。線圈的中心平面與二極磁鐵的中平面重合。線圈由磁鐵極面和磁鐵兩側(cè)兩個(gè)獨(dú)立的支架支撐并驅(qū)動(dòng),沿θ=0的半徑方向移動(dòng)。積分測(cè)磁支架行程500mm,光柵尺測(cè)量線圈位置,分辨率0.5μm。長(zhǎng)線圈平移時(shí)可感應(yīng)到磁通量沿徑向分布的變化。該測(cè)量裝置用來(lái)測(cè)量磁場(chǎng)在徑向的相對(duì)分布χB(x),定義為X收稿日期:2003201225;修
7、訂日期:2003205208基金項(xiàng)目:國(guó)家大科學(xué)工程蘭州重離子加速器冷卻儲(chǔ)存環(huán)(CSR)項(xiàng)目資助課題作者簡(jiǎn)介:何源(19732),男,博士生,工程師,從事加速器磁鐵測(cè)量技術(shù)研究;蘭州市31號(hào)信箱;E2mail:hey@impcas.ac.cn。?1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.1024 強(qiáng)激光與粒子束 第15卷?1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.A
8、llrightsreserved.第10期 何 源等:冷卻儲(chǔ)存環(huán)主環(huán)注入線二極磁鐵測(cè)量1025?1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.
