Сверхпроводящий трехполюсный генератор синхротронного излучения с полем 7,5 Тл и фиксированной точкой излучения

• Автор: Шкаруба, Виталий Аркадьевич
• Шифр специальности: 01.04.20
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 177 с. : ил

Содержание
Введение
Обзор

Постановка задачи

1 Магнитная система вигглера

1.1 Выбор геометрии магнитной системы

1.2 Центральный полюс вигглера

1.2.1 Выбор сверхпроводящего провода

1.2.2 Выбор величины межполюсного зазора

1.2.3 Выбор формы обмотки и оптимизация запитывающих токов для получения максимального поля
1.2.4 Секционирование и схема запитки обмоток электрическим током .
1.2.5 Конструкция и технология изготовления центрального полюса
1.2.5.1 Требования к конструкции центрального полюса
1.2.5.2Изготовление прототипа центрального полюса
1.2.5.3Намоточный станок
1.2.5.4Технологический цикл намотки центральной катушки
1.3 Магнитопровод
1.3.1 Расчет магнитопровода
1.3.2 Боковые полюса
1.3.3 Особенности конструкции вигглера
1.4 Корректора

2 Криогенная система вигглера
2.1 Конструкция криостата
2.2 Подвеска гелиевого объема
2.3 Оптимизированные токовводы
3 Влияние вигглера на параметры электронного пучка
3.1 Траектория и замкнутая орбита
3.2 Фокусировка
3.3 Интегралы синхротронного излучения
4 Измерения магнитного поля вигглера
4.1 Зануление интегралов поля методом натянутой проволочки с током.
4.2 Измерение карты поля
5 Испытания магнитной системы
6 Свойства синхротронного излучения вигглера
Заключение
Литература

Введение
Актуальность темы. Многие специализированные источники синхротронного излучения были разработаны в свое время для решения конкретных задач, например рентгенолитографии, материаловедения, изготовления микроструктур. Исходя из этих требований проектировалась структура накопителей, выбиралась рабочая энергия электронного пучка и величина магнитного поля в поворотных магнитах, которые определяют энергию квантов спектра синхротронного излучения. Не последним критерием при выборе магнитной структуры накопителя являлась при этом стоимость установки. Однако в настоящее время появляются задачи, для исследования которых необходим более коротковолновый участок спектра синхротронного излучения по сравнению с излучением из поворотных магнитов. Весьма эффективным способом повышения жесткости спектра синхротронного излучения уже существующих накопителей является постановка на них специальных устройств, создающих на участке орбиты накопителя знакопеременное магнитное поле, позволяющее концентрировать в малый телесный угол излучение с достаточно большого участка траектории. Использование вигглеров - специальных магнитов со знакопеременным магнитным полем - для генерации синхротронного излучения в настоящее время привлекает повышенное внимание во многих ведущих мировых центрах синхротронного излучения. В связи с этим значительные усилия направляются на создание вигглеров с максимально возможным значением

обмотке и плотностям тока будет, вероятно, приближаться к его теоретически возможному пределу.
В качестве сверхпроводящего провода для изготовления обмоток центрального полюса был выбран круглый МЬ-Ті провод, находящийся в медной матрице. Соотношение сечения меди к сечению сверхпроводника составляет 0.43. Наружная поверхность провода изолирована полиэфирэмидным лаком. В Таблице 3 представлены характеристики такого сверхпроводящего провода.
Материал сверхпроводника ИЬ-Ті
Отношение сечения ЫЬ-ТпСи 0.
Диаметр (без изоляции/с изоляцией), мм 0.85/0.
Материал изоляции Полиэфирэмидный лак
Количество сверхпроводящих жил 8
Критические параметры:
(ток в проводе, А/
плотность тока в сверхпроводнике, А/мм2)
Для поля 5 Тл 660/2
6Тл 320/2
7Тл 360/1
Таблица 3. Характеристики используемого сверхпроводящего провода