超导波荡器失超保护器件特性测试及失超动态过程测量研究

发布时间：2017-05-20 06:10

  本文关键词：超导波荡器失超保护器件特性测试及失超动态过程测量研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：波荡器是第三代同步辐射光源的关键光源设备。目前第三代同步辐射光源所使用的波荡器主要为永磁波荡器;超导波荡器相比永磁波荡器,具有更小的周期长度和更高的磁场强度,可以大幅度提升同步辐射光源性能,产生更高能量和亮度的同步辐射光,是下一代插入件的发展方向。为了保证同步辐射光源能够持续提供性能优良的同步辐射光,对超导波荡器的稳定运行提出了较高的要求。超导波荡器磁体的失超保护系统是保证超导波荡器安全稳定运行的关键环节之一。而超导波荡器失超保护器件特性测试及失超动态过程测量研究是设计失超保护方案的重要依据,因而对其进行研究具有重要意义。本论文研究工作完成了超导波荡器磁体失超保护二极管低温前向导通电压测试平台与超导波荡器模拟线圈失超动态过程测量平台搭建;完成了失超保护二极管液氦温区到常温段全温度范围内前向导通电压测试;得到连续温度前向导通电压数据;完成了超导波荡器模拟线圈研制与失超动态过程测量实验,得出失超传播关键参数,首次从实验角度揭示了磁体失超传播的过程。本论文的研究工作以及研究方法具有首创性。本论文主要取得以下成果,得到以下结论:1)成功搭建失超保护二极管低温通电特性测试平台。2)测得液氦温区到常温段二极管前向导通电压数据,为失超保护系统设计提供了重要依据。3)成功探索出超导波荡器模拟线圈制作工艺,并成功研制出模拟线圈,性能完全达到实验要求。4)进行了超导波荡器模拟线圈失超动态过程测量,得出模拟线圈失超时主要以沿超导线传播为主,失超可以沿超导线传播到与之直接相连的邻近线槽内,不会局限在一个槽内;测试结果为超导波荡器失超保护系统设计提供了重要的理论依据。5)采用干冷方法测量二极管液氦温区到常温段前向导通电压与超导波荡器模拟线圈失超动态过程测量实验具有首创性。
【关键词】：失超保护 失超动态过程 测试系统 失超保护二极管 超导磁体
【学位授予单位】：中国科学院研究生院(上海应用物理研究所)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM26
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第1章 绪论11-23
• 1.1 课题背景11-17
• 1.1.1 物理背景11-13
• 1.1.2 同步辐射光源发展简史13-14
• 1.1.3 上海同步辐射光源简介14-16
• 1.1.4 超导磁体在同步辐射光源上的应用16-17
• 1.2 超导磁体失超保护17-21
• 1.2.1 超导磁体失超现象17
• 1.2.2 超导磁体失超的原因17-18
• 1.2.3 超导磁体失超保护系统研究现状18-19
• 1.2.4 失超保护器件特性及失超过程研究现状19-21
• 1.3 论文研究目标、内容及意义21-22
• 1.3.1 论文研究目标21
• 1.3.2 论文研究内容21-22
• 1.3.3 论文意义22
• 1.4 本章小结22-23
• 第2章 失超保护二极管低温通电特性测试23-35
• 2.1 测试背景23
• 2.2 测量目标23-24
• 2.3 测量装置24-27
• 2.4 测量系统27-31
• 2.4.1 测量仪器设备选型27-31
• 2.4.2 测量系统结构31
• 2.5 测量原理31-32
• 2.6 测量过程32-33
• 2.7 测量结果与讨论33-34
• 2.8 本章小结34-35
• 第3章 超导波荡器模拟线圈研制35-43
• 3.1 超导波荡器简介35-36
• 3.1.1 超导波荡器主要参数35-36
• 3.1.2 超导波荡器磁体结构36
• 3.2 超导波荡器模拟线圈研制准备工作36-37
• 3.3 超导波荡器模拟线圈绕制工艺37-41
• 3.3.1 模拟线圈几何参数37-38
• 3.3.2 模拟线圈绕制工艺38-41
• 3.3.3 模拟线圈抽头工艺41
• 3.4 本章小结41-43
• 第4章 测量与控制系统设计43-51
• 4.1 模拟线圈失超动态过程测量原理43-44
• 4.2 测量仪器设备选型44-50
• 4.2.1 温度监控仪44-45
• 4.2.2 电压采集记录仪45-49
• 4.2.3 超导磁体电源49-50
• 4.2.4 工业控制计算机50
• 4.3 本章小结50-51
• 第5章 超导波荡器模拟线圈失超动态过程测量实验过程及结果分析51-59
• 5.1 模拟线圈在恒温器内的安装51-53
• 5.2 测控系统调试53-55
• 5.2.1 数据采集系统调试53
• 5.2.2 真空调试53-54
• 5.2.3 降温调试54-55
• 5.3 超导波荡器模拟线圈失超动态过程测量55-58
• 5.3.1 励磁加载前数据采集设备参数设置55
• 5.3.2 励磁加载失超触发过程55
• 5.3.3 模拟线圈失超测试结果分析55-58
• 5.4 本章小结58-59
• 第6章 总结与展望59-62
• 6.1 总结59-60
• 6.2 下一步工作展望60-62
• 参考文献62-65
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况65-66
• 致谢66

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 赵小风，徐洪杰;同步辐射光源的发展和现状[J];核技术;1996年09期

2 何多慧;同步辐射光源的发展和展望[J];强激光与粒子束;1990年04期

3 林良真,K.H.Mess,E.Schuld;二极管在HERA超导磁体失超保护中的应用[J];电工电能新技术;1990年01期

4 易昌练;H.Brechna;J.Alff;;硅整流二极管在低温下的电特性[J];低温工程;1988年04期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 江勇;制冷机直接冷却式小型超导磁体测试装置研制及实验[D];中国科学院研究生院（上海应用物理研究所）;2014年

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本文编号：380808