博士论文-CSNS/RCS交流四极磁铁磁场测量
文献类型：学位论文
| 作者 | 周建新
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| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2011 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 傅世年 ; 彭全岭 |
| 关键词 | CSNS/RCS交流四极磁铁 谐波线圈 直流磁场测量 交流磁场测量 信号模拟 |
| 学位专业 | 核技术及应用 |
| 中文摘要 | 中国散裂中子源(CSNS)是我国正在建设的大科学装置之一。CSNS的建成将为我国提供一个先进的基础研究和高技术研究的科研平台，它主要由直线加速器、快循环同步加速器（RCS）、靶站和中子散射谱仪四部分组成。其中快循环同步加速器（RCS）将经过直线加速器预加速的束流以25Hz的频率进行累积并加速到引出能量1.6 GeV。RCS的快循环特性要求磁铁系统采用特殊的技术方案，因此高能所研制了一个交流四极磁铁样机以及磁场测量系统来检验磁场的性能。本文主要介绍CSNS/RCS四极磁铁测量系统各部分组成、交直流测量原理、测量方法、测量结果等。由于交流四极磁铁的孔径较大（直径308mm）、有效长度较长（700mm），为了能有效测量好场区内的磁场以及覆盖磁铁两端的边缘场，我们设计、加工了国内最大的谐波测量线圈。磁铁铁芯和励磁线圈等关键部位存在机械振动现象，测量线圈体积较大（长度2m，直径292mm）体重较重（约150kg），在研制测量系统时需要克服测量线圈的安装准直困难以及减小转动的稳定性以及转动定位精度误差对测量结果产生的影响。在进行交流磁场测量时谐波线圈感应信号动态范围比较大，实验室传统信号采集设备（PDI 5025）在采样率、量程方面满足不了测量要求，我们采用新方案开发出的信号采集设备不仅能完全替代传统采集设备，而且在量程、精度、采样率等方面都优于传统设备。最重要的是加速器磁铁交流磁场测量相关工作在世界上仅有些概述性报道，我们根据对交流磁场测量技术的前期调研，根据交流磁场的特性，通过模拟仿真线圈感应的交直流磁场电压信号进行数据分析，摸索不同的测量方法的准确性，各种可能误差对测量结果的影响等。在实际测量中使用线圈静止和旋转两种方法来对磁场进行对比测量，同时分别对线圈感应的电压信号和线圈磁通信号来分别处理，根据这两种方法在实际测量时观察到的各种现象以及实际测量结果对比分析来验证数据模拟仿真的准确性。经过不断的摸索，总结出了对带有直流偏置的交流磁场测量方法。经过长时间运行，该测量系统工作稳定、测量结果重复性好，它对磁场的准确测量为磁铁端部削斜、开槽提供了参考依据。同时准确的测量出了交流加直流偏置磁场下空间谐波以及时间谐波值，为加速器其它类型交流磁铁的设计提供了科学依据。 |
| 学科主题 | 核技术及应用 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2016-02-25 |
| 源URL | [http://ir.ihep.ac.cn/handle/311005/209512]  |
| 专题 | 加速器中心_学位论文和出站报告 |
| 作者单位 | 中国科学院高能物理研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 周建新. 博士论文-CSNS/RCS交流四极磁铁磁场测量[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2011. |
入库方式： OAI收割
来源：高能物理研究所
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