HIAF-SRing电子冷却装置冷却段磁场高精度测量

作     者：沙小平 

作者单位：中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所) 

学位级别：硕士

导师姓名：冒立军

授予年度：2021年

学科分类：08[工学] 082701[工学-核能科学与工程] 0827[工学-核科学与技术] 

主      题：电子冷却 纵向磁场 线圈 磁场测量 磁轴 

摘      要：强流重离子加速器装置（HIAF）将采用电子冷却技术,降低重离子束流的发射度和动量分散,提高核物理及原子物理实验的精度与亮度。电子冷却装置的冷却段磁场均匀度是影响冷却效率的主要参数。本论文介绍了测量和获得电子冷却装置冷却段高均匀度磁场的方法。本论文提出了一种测量电子冷却装置冷却段线圈磁轴偏角的方法,介绍了线圈磁轴测量装置的设计与制造。根据磁场测量装置参数和准直设备参数的计算和SRing电子冷却装置样品线圈的磁场测量,得到该磁场测量装置的磁轴测量精度达到±0.10mrad,满足冷却段线圈磁轴偏角测量的精度要求。使用该测磁设备,研究了电子冷却线圈不同绕线方式对线圈磁轴偏角大小的影响。根据不同绕线方式的样品线圈的磁轴测量结果,确定了电子冷却装置冷却段线圈绕线的方式为三饼串联绕线方式,并对线圈设计和加工方案做了改进。介绍了新方案线圈的结构,通过对新样品线圈的磁场测量,测得新样品线圈的磁轴偏角为1.28±0.10mrad,满足设计要求。在确定线圈设计加工方案后,将批量生产此种方案的线圈,并准备将线圈串联安装在电子冷却装置冷却段基座上。冷却段磁场均匀度测量装置的设计是冷却段线圈安装和磁场调试的必要条件。本论文介绍了用于测量磁场均匀度的激光磁针测磁系统的初步设计方案,计算得出了磁场测量装置关键部件的参数,为今后搭建冷却段磁场均匀度测量平台提供了参考依据。