隨著高能物理研究對粒子碰撞能量需求的不斷增大,粒子加速器的規(guī)模愈加宏大,對工程控制網(wǎng)的設(shè)計(jì)、測量和維持提出了極大的挑戰(zhàn)。為此,本文在歸納整理國內(nèi)外研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,圍繞加速器控制網(wǎng)結(jié)構(gòu)及精度要求、幾何參考框架選取、測量儀器與標(biāo)志、網(wǎng)形與觀測方案、觀測值歸算與平差等問題,凝練了大型粒子加速器精密控制網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù),最后給出了巨型加速器工程高精度三維控制網(wǎng)建立技術(shù)的研究建議。 

【文章來源】：測繪通報. 2020,(01)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

多層加速器控制網(wǎng)

控制點(diǎn)是設(shè)備安裝測量的空間基準(zhǔn)，也是設(shè)備穩(wěn)定性監(jiān)測的依據(jù)，需要保證控制點(diǎn)的穩(wěn)定和精確復(fù)現(xiàn)。加速器隧道控制網(wǎng)的網(wǎng)點(diǎn)一般分布在兩側(cè)地面、墻面和天花板上，網(wǎng)點(diǎn)布設(shè)間距為4～6 m，每組4～5個點(diǎn)分布于隧道截面上。圖2為SSRF的控制點(diǎn)分布�？刂泣c(diǎn)及磁鐵的特征部位需安置特殊設(shè)計(jì)的測量標(biāo)志，根據(jù)結(jié)構(gòu)和材質(zhì)的不同，測量標(biāo)志可分為強(qiáng)制歸心基座、歸心環(huán)、十字線、棱鏡、反射片等[15]。在磁鐵部件的安裝準(zhǔn)直時，多采用球棱鏡配合激光跟蹤儀進(jìn)行觀測，在磁鐵的特征處布設(shè)球棱鏡靶座，放置重復(fù)性優(yōu)于0.01 mm。CEPC對測量儀器和標(biāo)志提出的挑戰(zhàn)主要有3個方面:測量效率;對撞區(qū)的精確準(zhǔn)直要求(50 m范圍內(nèi)0.05 mm的準(zhǔn)直精度);多種測量系統(tǒng)的融合。需要研發(fā)多種專用測量系統(tǒng)來應(yīng)對測量效率和高精度準(zhǔn)直的要求。在多種測量系統(tǒng)融合方面，需設(shè)計(jì)共用的測量標(biāo)志或轉(zhuǎn)換工裝，便于測量數(shù)據(jù)的聯(lián)合處理�？偟膩砜�，融合多類測量傳感器、高精度、自動化、智能化的測量系統(tǒng)，是目前的應(yīng)用需求和發(fā)展趨勢。

中心輻射環(huán)形網(wǎng)也稱為徑向-環(huán)形結(jié)構(gòu)控制網(wǎng)[21]，由于需要開挖專供測量用的徑向隧道，因此只適用于小型的加速器工程。CERN的PS、德國漢堡的電子同步加速器等就采用了這種網(wǎng)形[22-23]，如圖4(a)所示。三角形環(huán)形網(wǎng)分為測角三角形環(huán)形網(wǎng)和測高三角形環(huán)形網(wǎng)，其中測高三角形環(huán)形網(wǎng)能夠避免隧道內(nèi)旁折光的影響，精度較高，蘇聯(lián)的謝爾普霍夫加速器、BEPC等均采用了這種布網(wǎng)方式，如圖4(b)所示。與三角形環(huán)形網(wǎng)相比，大地四邊形環(huán)形網(wǎng)觀測量大、結(jié)構(gòu)堅(jiān)強(qiáng)、可靠性高，ISR、SPS等采用了這種網(wǎng)形，如圖4(c)所示。圖4 傳統(tǒng)的加速器隧道控制網(wǎng)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：2985124