第一台真空内扭摆磁铁的设计与研制

主要介绍了北京正负电子对撞机上为提高同步辐射光源性能而设计建造的第一台真空内扭摆磁铁的概况,论述了真空内扭摆磁铁的设计要求和参数,以及研制过程中的关键技术和难度,并且给出了相应的磁场测量结果     

永磁扭摆磁铁的同步辐射特性和结构分析

简要分析了永磁扭摆磁铁所产生的同步辐射光的基本特性，并得出永磁扭摆磁铁所产生的同步辐射光的辐射功率角分布和总功率.介绍了永磁扭摆磁铁的基本结构，并对起主要承载力的C型框架和整体结构进行了有限元分析，从而得到磁铁结构在不同情况下的变形.应用理论公式对C型框架的变形位移量进行了验证，为永磁扭摆磁铁的结构设计和进一步改进提供了理论依据. 关键词： 扭摆磁铁 同步辐射 C型框架 有限元分析     

波长移动器的效应与模拟

 超导扭摆磁铁(或称波长移动器, WLS)能产生短波长同步辐射, 研究了WLS 的效应与模拟问题。用磁场积分估计其效应,近似计算了一阶和三阶传输系数的最大项;用三个分段常 数非矩形磁极准确地模拟一阶效应,以便设计补偿手段。     

近年来BEPC运行中物理问题研究

从1988年第一次成功对撞起, 北京正负电子对撞机经过多年的改进和长达17年的运行, 于2005年7月4日正式停机. 着重介绍2002—2005年运行期间基于插入件的兼用模式的实现和新建的真空盒内扭摆磁铁的调试.     

基于虚拟样机的回旋加速器主磁铁设计与修正

 磁铁设计对于等时性回旋加速器极为关键。磁场分布需要满足粒子等时性加速和粒子径向、轴向聚集要求，同时避免危险的横向共振。提出了一种计算机辅助的自动化磁铁设计、建模和修正的方法，该方法在基于Python混合编程的虚拟样机集成设计环境中实现。详细描述了利用3维电磁场仿真软件TOSCA和自主开发的粒子束跟踪软件PTP对磁铁的优化过程，并给出了一个16 MeV负氢紧凑型回旋加速器的主磁铁设计实例。     

BEPC储存环磁聚焦结构的改进

本文叙述了BEPC储存环磁聚焦结构改进的原则及主要结果. 减小β_y为0.08m, 设计亮度达到2×10³¹cm^－2﹒s^－1; 提高β_x/β_y以减小插入节Q铁孔径并使储存环水平方向色差效应减小; 采用较多Q_F铁强度变量的基体, 得到了较好的消色散和较小的β函数调制, 束流稳定区达到12σ_x×12σ_y×12σ_E; 改善了主冲击磁铁之间的相位, 使之接近180°, 简化了注入凸轨系统; 在色散较大的位置上提供了四个安放发射度控制扭摆磁铁的长直线节, 在消色散区附近提供了安放同步辐射扭摆磁铁. 改进后的方案, 有利于提高低能对撞时的亮度及寄生模式和专用模式下的同步辐射应用, 以满足一机两用的要求.     

CSNS\RCS引出系统快脉冲冲击磁铁样机的设计

 设计了中国散裂中子源(CSNS)快循环同步加速器(RCS)引出系统快脉冲冲击磁铁样机。为降低磁铁和其电源的研制难度,保证运行的可靠性,决定采用美国散裂中子源(SNS)的Single-turn结构。根据磁铁的设计指标,给出了磁铁设计要求铁芯材料选择方法、整体的结构设计以及如何对磁铁进行定位和准直,并采用Opera程序进行模拟计算,结果表明：当铁芯长度为220 mm时,磁有效长度大约为302 mm;磁感应密度最大的地方在4个内角上,约为0.215 T;在133 mm×200 mm的平面范围内,磁场均匀性优于±0.8%。理论分析和Opera程序模拟均验证了磁铁结构方案的可行性。     

CSNS引出冲击磁铁脉冲电源设计

从脉冲电源参数计算,电源整体设计,脉冲形成网络(PFN)设计和优化等方面介绍了中国散裂中子源快循环同步加速器引出Kicker磁铁脉冲电源的初步设计情况,提出一种新型的低阻抗PFN设计方法,给出了脉冲电源和PFN的参数,利用PSPICE程序仿真了充电电压为36.5kV情况下磁铁的励磁脉冲电流波形,励磁电流脉冲幅值达到5.8kA.结合仿真结果,分析了不同PFN节数和传输电缆长度对磁铁电流波形的影响.     

CSNS引出冲击磁铁脉冲电源设计

从脉冲电源参数计算, 电源整体设计, 脉冲形成网络(PFN)设计和优化等方面介绍了中国散裂中子源快循环同步加速器引出Kicker磁铁脉冲电源的初步设计情况, 提出一种新型的低阻抗PFN设计方法, 给出了脉冲电源和PFN的参数, 利用PSPICE程序仿真了充电电压为36.5kV情况下磁铁的励磁脉冲电流波形, 励磁电流脉冲幅值达到5.8kA. 结合仿真结果, 分析了不同PFN节数和传输电缆长度对磁铁电流波形的影响.     

HEPS-TF超导3W1扭摆磁铁控制系统的设计

介绍了中国高能同步辐射光源验证装置(HEPS-TF)中超导3W1扭摆磁铁控制系统的设计。该控制系统主要包括电源控制系统和低温信号监测系统。整个控制系统基于实验物理及工业控制系统(EPICS),其硬件结构以串口服务器为核心,将接口转换为标准的RS232/485接口。软件方面,通过应用StreamDevice设备驱动模块开发了基于Modbus协议的EPICS驱动,缩短了设备驱动的开发周期。上层控制界面采用嵌入了EPICS Qt框架的Qt Creator开发,增强了其灵活性。目前控制系统的离线测试已完成。