BESⅢ低温系统的预设计

对中科院高能所第三代北京谱仪(BESⅢ)螺线管磁铁低温系统的预设计进行了介绍,包括项目简价、BESⅢ螺线管磁铁的基本数据、磁铁低温系统的流程组织、系统热载荷、工作模式及各关键部件的预设计结果等.     

CSRm束流径向和轴向振荡的耦合

 介绍了由于磁铁的安装误差和螺线管的存在而造成的束流径向和轴向的耦合，以及耦合对束流稳定的影响。结合CSRm结构的典型参数分析得出：二极磁铁和四极磁铁在纵向角安装偏差为-0.5~0.5 mrad；有螺线管存在的情况下，工作点落在和共振线时，将导致束流不稳定而大量损失，落在差共振线时，束流稳定。通过模拟计算发现：螺线管产生的耦合远大于磁铁的纵向角安装偏差产生的耦合。     

大俘获立体角的内靶超导螺线管表面muon源的设计研究

高通量μ子源是国际上μ子科学研究的重要条件。在中国散裂中子源的高能质子应用区中,运用蒙特卡罗工具Geant4和G4beamline软件设计了使用内靶超导螺线管俘获高通量表面μ子的束线。与传统的分离靶和基于四极磁铁的收集系统相比,大孔径超导螺线管可以将收集效率提高两个量级。通过对不同靶材的粒子产率进行分析得出石墨是最佳靶材,然后比较俘获螺线管与束流的不同偏转角度下收集的表面μ的产率,提出了合理的较高产率的俘获和输运螺线管的设计方案,并与常规磁铁方案比较,最终在衰变螺线管端口的表面μ通量高达108/s。     

CSRm束流径向和轴向振荡的耦合

介绍了由于磁铁的安装误差和螺线管的存在而造成的束流径向和轴向的耦合，以及耦合对束流稳定的影响。结合CSRm结构的典型参数分析得出:二极磁铁和四极磁铁在纵向角安装偏差为-0.5~0.5 mrad；有螺线管存在的情况下，工作点落在和共振线时，将导致束流不稳定而大量损失，落在差共振线时，束流稳定。通过模拟计算发现:螺线管产生的耦合远大于磁铁的纵向角安装偏差产生的耦合。     

双管对比式楞次定律演示装置

利用圆柱形强磁铁在铜管中下落并与同尺寸圆柱形铁块自由下落相对比以验证感应磁场对强磁铁的阻碍作用,再利用螺线管配合发光二极管演示强磁铁进出螺线管时感应电流方向的变化,从两方各面验证了楞次定律.另外,利用本装置还可测量闭合回路中的感应电流等物理量.装置结构简单且可拆卸,具有组装快捷,操作方便等特点.     

HEPS-TF低温波荡器低温系统设计

高能同步辐射光源验证装置(HEPS-TF)插入件系统计划研制一台基于镨铁硼的低温波荡器(CPMU)样机。低温波荡器的最大热负荷预计不超过700 W@80 K,要求低温系统冷却磁铁温度至85 K以下。低温波荡器低温系统采用过冷液氮闭循环迫流冷却的方式,对低温波荡器真空室内磁铁磁极阵列和真空内大梁进行冷却。根据热负荷估算情况,设计主循环流量为12 L/min,分为两条支路分布冷却低温波荡器内上下两排磁铁磁极阵列。根据循环流量对泵的热量、换热器换热能量、流经低温波荡器的液氮平均温度的影响,推导了液氮循环泵的调节策略。     

通电螺线管磁性演示装置二则

通电螺线管磁性演示装置二则（一）演示通电螺线管的磁性，可把利用衔铁磁化后产生异名磁极互相吸引变为利用同名磁极互相排斥，并通过杠杆利用指针放大，来提高可见度和对比度．一、制作１．用杠杆代替弹簧，用小条形磁铁（废药盒上的条形磁铁即可）代替衔铁，杠杆左端悬...     

BEPCⅡ的耦合补偿方案

根据工程设计的特点和难点，BEPCII储存环的耦合补偿采用了创新的设计思路. 探测器的螺线管磁场将得到对撞点两侧6块反螺线管的完全补偿，弧区内的斜四极磁铁将对全局耦合参数进行补偿与调节. BEPCII耦合补偿与耦合调节的方案以及方案的可行性评估将在本文中详细介绍.     

低温恒温器设计

文中所述低温恒温器(cryomodule)主要用于近物所ADS注入器Ⅱ超导直线段,可以将粒子能量加速到10MeV。该低温恒温器包含β=0.09的162.5MHz HWR型超导高频腔、超导螺线管及cold BPM等冷质量部件,工作温度为4.2K,工作压力为1.2bar,冷却介质为液氦/氦气。超导腔及螺线管采用同一冷却回路,低温恒温器的设计满足超导腔的使用要求。     

一种新的消色差等时性磁偏转系统

描述了一种新的消色差等时性磁偏转系统．它由二个反对称的预偏磁铁和一个主偏磁铁构成。根据六维传输矩阵导出了系统的消色差和等时性关系式．该系统具有优良的消色差性、等时性和良好的聚焦特性。这种结构紧凑的三磁铁偏转系统适用于自由电子激光器的束流传输。     

BEPC Ⅱ氦低温系统的初步设计

低温超导技术将应用于第二代北京正负电子对撞机(BEPC Ⅱ).文中所设计的大型氦低温系统将为第二代北京正负电子对撞机的三个磁体:超导螺线管磁体、插入四极铁磁体和高频超导腔磁体提供4.5K下800W的冷量和60.0L/h的液氦产量.由于每个用户都有其特定的工作要求,该系统为每个用户配置一个控制杜瓦,以满足磁体的工作要求.     

镨铁硼低温波荡器机械结构的传热分析

对镨铁硼材料在低温和室温下的热学和力学物性进行了测量;使用实测的镨铁硼物性并结合数值模拟的方法对镨铁硼低温波荡器的传热特性进行了分析;结果表明,磁极和磁极夹持机构与磁铁间的热传导是冷却磁铁的关键因素,冷却管道宜采用双通道同向并联的方式。使用该设计通过液氮可以冷却磁铁至82K,同时能够控制由于温差带来的磁极间相位误差小于0.1度,满足镨铁硼低温波荡器设计要求。     

BEPC II氦低温系统的初步设计

低温超导技术将应用于第二代北京正负电子对撞机 (BEPC II)。文中所设计的大型氦低温系统将为第二代北京正负电子对撞机的三个磁体 :超导螺线管磁体、插入四极铁磁体和高频超导腔磁体提供 4 .5 K下 80 0 W的冷量和 6 0 .0 L/ h的液氦产量。由于每个用户都有其特定的工作要求 ,该系统为每个用户配置一个控制杜瓦 ,以满足磁体的工作要求。     

大块永磁铁低温剩磁测量技术研究

通过对霍尔探头低温标定系统改进, 建立了大块永磁铁低温剩磁测量系统(CRMS). 以尺寸为40 mm×40 mm×10 mm的矩形NdFeB永磁铁(N50M)为例, 对低温剩磁测量方法进行了研究, 结果表明, 影响低温剩磁测量可靠性主要因素有: 霍尔探头低温标定, 霍尔探头位置, 温度漂移与材料低温热膨胀等. 如果测量方法一样, 永磁铁低温剩磁测量重复性好于0.1%. 实验为低温波荡器等高精度永磁装置大块永磁铁低温剩磁测量与研究创造了条件. 关键词： 大块永磁铁 低温剩磁 测量误差 低温波荡器     

在地磁场中转动灵敏的通电镍蟠的制作

这仪器是用在高中物理学课本第三册1954年版第106面76节的教材里。演示通电螺线管的磁现象跟条形磁铁的磁现象的相似情形。     

振动线测量技术在高能同步辐射光源增强器预准直单元中的应用

高能同步辐射光源（HEPS）的预准直单元数量庞大,且磁铁准直精度要求极高,为检验HEPS增强器预准直单元磁铁准直精度,需要在实验厅按照一定比例对其进行振动线磁中心验证测量。基于预研阶段已研发的振动线系统,详细介绍了振动线磁中心测量原理及扫描方法,研究了HEPS增强器两铁单元的磁中心准直精度检测方法并进行了验证实验。设计并搭建了振动线高精度重复定位夹持机构装置,研究了振动线下垂量的修正方法,并对增强器两铁单元的磁中心扫描结果进行拟合分析。实验结果表明,HEPS增强器两铁单元满足磁铁间相对位置误差优于50μm的预准直精度要求。     

BEPCⅡ未来预注入器的优化研究

BEPCⅡ未来的预注入器由热阴极电子枪、两个次谐波聚束器(SHB)、行波预聚束器以及行波聚束器组成.除电子枪以外,各个部分都位于螺线管磁场中.使用PARMELA和EGUN程序模拟和优化了预注入器的束流动力学.对SHB的聚束电压和漂移距离、预聚束器与聚束器的相位和加速梯度、螺线管磁场的形状等都进行了细致的研究和优化,并讨论了聚束器出口10ps束长内电荷量的极限值.     

BESⅢ触发系统MDC子系统的物理设计

介绍北京谱仪BESⅢ触发系统MDC子系统的物理设计. 该设计根据BESⅢ的物理研究目标,用软件模拟的方法研究了不同触发方案的可行性,并优化了触发参数. 对触发方案的效率进行了仔细研究,给出一些重要反应道的触发效率和本底事例率.     

用铁导线演示通电螺线管的磁性

华东地区初三物理课本演示“通电螺线管的磁性”,适应课文右手螺旋定则的叙述方法,把螺线管的粗细画得和手握拳时的大小近似,每匝线圈的间距画得和手指间距差不多,但配备给实验室的仪器“电流磁场演示器”和课本上画的不同．若能做出和课本图上画得一样的螺线管,用铁屑演示它的磁感线与条形磁铁相似,用小磁针演示它端部磁极的极性,就很容易总结出右手螺旋定则,使这堂课非常生动． 笔者试用单股铜导线做这样的螺线管,可惜所需要的电流太大,实验室配备的现有电源难以满足,用多根漆包线做成的“螺线管”和课本上的差别用投影仪放大…     

双磁铁多稳态悬臂梁磁力及势能函数分析

以永磁铁构成的常规非线性多稳态悬臂梁系统,若要增加稳态数目,通常需引入更多的磁铁,易使系统结构变复杂和参数增多.本文利用矩形磁铁和环形磁铁的作用,提出了一种双磁铁构成的多稳态悬臂梁系统.通过矩形磁铁和环形磁铁之间磁力以及系统势函数的理论分析与实验检验,证明这种双磁铁悬臂梁系统在不同的磁铁尺寸或磁铁间距下,可以具有单稳、双稳、三稳和四稳的非线性特征,为实现由永磁铁构成多稳态悬臂梁系统,提供了有效简化的设计途径.