波荡器磁中心高精度标定的技术研究

发布时间：2020-05-24 02:46

【摘要】：以往在上海光源波荡器的准直安装过程中,采用的是将波荡器磁组件安装面几何中心转移到波荡器机架上的靶标孔上,用以现场安装。自由电子激光装置波荡器磁场好场区相对较小,对波荡器的准直安装要求很高,而为此需要一种新的波荡器标定方法。本文通过设计制造一台磁靶标用于一台波荡器磁中心的引出以研究一种波荡器磁中心高精度标定的技术。本文绪论章首先介绍了波荡器在同步辐射光源和自由电子激光装置中的作用和地位以及对波荡器磁中心标定的要求,给出了磁靶标的设计目标,比较了两种磁靶标的不同并由此选择一种进行了研究。第二章介绍了磁靶标的设计原理,包括磁靶标的磁结构设计和机械设计。第三章简要介绍了实验过程中用到的测量仪器并详细介绍磁靶标的标定过程,得到了磁靶标外框上设置的标准工具球靶标孔与两个四极场B_y零点间的相对位置关系。第四章详细介绍了波荡器磁中心的标定测试过程,对测试结果进行了误差分析。第五章总结了本课题的研究成果,并提出了不足之处以及今后工作的方向。水平方向35μm,竖直方向29μm的测量精度达到了磁靶标的设计目标,为今后自由电子激光装置波荡器的准直安装提供了参考依据。
【图文】：

类型的波荡器应用于同步辐射光源中，例如在上海规扭摆器、两台真空内波荡器与一台椭圆极化波荡六站”的三台真空内波荡器、用于“梦之线”的一台A-K”椭圆极化波荡器，Ⅱ期工程中又相继制造了三温真空内波荡器和一台双椭圆极化波荡器。器技术研究的推进，在波荡器的基础上发展起来了n Laser,简称 FEL）装置，，目前已提出了三种产生 谐波放大（HGHG）和自放大自发福射（SASE），先海软 X 射线自由电子激光装置（SXFEL）为两级子激光与电子束在调制段波荡器内谐振，快速形成周高次谐波，经色散段后，电子束在辐射段波荡器中与程指数增益放大，生成 FEL[1]。图 1.1 为 SXFEL 装数台波荡器（黄色部分装置）。

首先提出的是用于LCLS波荡器的尖形磁铁对结构磁靶标[7]，如图1.2所示。单个尖形磁铁是由 1008 钢针(GB/T699 标准的 08 号钢)和直径为 25.4mm，高度为6.35mm高剩磁钕铁硼磁铁组成。尖形磁铁轴对称放置，并有铁制屏蔽层覆盖，可屏蔽装置磁中心附近的杂散场。屏蔽层壁厚是 5mm，针尖露出 2mm。对称放置后，中平面附近磁场在针尖方向几乎是线性的，有一个明确定义的零点，可由霍尔探针测得。磁场梯度约为 1Gs/μm，保证了磁测的精确性。尖形磁铁对固定在 C 型不锈钢外框上下边上，尖端间距为 7mm，外框四周放置标准工具球标志，标准工具球可由三坐标测量平台精确测量。图 1.2 尖形磁铁结构 图 1.3 支撑平台上的尖形磁铁对磁靶标Figure 1.2 Pointed magnet lay-out Figure 1.3 Pointed magnet fixture on support plate为了得到磁场零点与标准工具球的相对位置关系
【学位授予单位】：中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN24

【参考文献】

相关期刊论文 前2条

1 姜伯承;邓海啸;;自由电子激光[J];科学;2012年01期

2 柯明;于成浩;;关节测量臂在上海光源元件标定中的应用[J];强激光与粒子束;2009年12期

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3 吴爱林;同步辐射和自由电子激光中特殊波荡器的研究[D];中国科学技术大学;2013年

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本文编号：2678334