短周期永磁波蕩器可以產生高能量的光子,同時可以在有限長度內設計更多的磁場周期數(shù)從而獲得更高亮度的同步輻射光,因而成為目前國際上同步輻射光源插入件主要的發(fā)展方向之一。隨著周期的縮短,舊有的技術在優(yōu)化磁場質量時會遇到困難,其中以剩余積分場誤差偏大以及相位誤差初始墊補量過大的問題尤為明顯,為此國際上各大插入件實驗室都在積極研制更好的磁場優(yōu)化技術。本文針對波蕩器在短周期情形下的磁場優(yōu)化問題展開研究。第一章介紹了混合型波蕩器短周期化的意義,短周期化后因為磁化塊充磁誤差問題導致的磁場質量方面的困難,現(xiàn)有的解決方案以及其中存在的不足等,最后概括了本文的主要研究內容以及創(chuàng)新性。第二章簡要介紹了平面型波蕩器磁場相關的知識,包括常用的設計方案、磁場設計工具、磁場指標及其測量手段等。第三章介紹了基于新型磁場測量設備的磁化塊排序技術,描述了技術方案與應用效果,并著重介紹了新設備的獨特的標定方法。該方案兼顧了磁化塊排序中的效率與準確性,有效地降低了波蕩器初始墊補量,增大了有效氣隙。第四章介紹了新開發(fā)的基于軟鐵磁極刻槽加工的新型積分場誤差精細優(yōu)化技術,該技術作為傳統(tǒng)積分場優(yōu)化技術的補充,將新研制的兩臺真空內波蕩器... 

【文章來源】：中國科學院大學(中國科學院上海應用物理研究所)上海市

【文章頁數(shù)】：111 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 引言
    1.1 發(fā)展短周期波蕩器的意義
        1.1.1 基于永磁技術的短周期波蕩器
        1.1.2 基于超導技術的短周期波蕩器
        1.1.3 新型結構的短周期波蕩器
    1.2 短周期永磁波蕩器的技術困難
        1.2.1 磁場的強度峰值的限制
        1.2.2 磁場誤差的控制
        1.2.3 磁場質量優(yōu)化技術的發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 本論文研究內容與創(chuàng)新之處
第2章 永磁波蕩器的磁場特征與技術
    2.1 平面永磁型波蕩器的磁場設計
        2.1.1 永磁波蕩器的常用結構
        2.1.2 常用的永磁材料
        2.1.3 磁場計算軟件
    2.2 波蕩器的磁場指標
        2.2.1 軌跡的計算與軌跡誤差
        2.2.2 相位誤差
        2.2.3 積分場誤差
    2.3 波蕩器磁場誤差的測量
        2.3.1 局部磁場的測量
        2.3.2 積分場的測量
    2.4 本章小結
第3章 基于磁場相機技術的磁化塊排序研究
    3.1 傳統(tǒng)的磁化塊排序方法存在的問題
    3.2 磁場相機的設計
        3.2.1 磁場相機的硬件
        3.2.2 霍爾探頭陣列的標定
    3.3 數(shù)據(jù)處理與磁化塊排序方法
        3.3.1 磁化塊局部磁矩誤差求解器的實現(xiàn)
        3.3.2 預測磁化塊安裝后的表現(xiàn)
        3.3.3 排序算法
    3.4 實際應用
        3.4.1 IVU16磁結構參數(shù)的確定
        3.4.2 IVU16樣段磁化塊排序
        3.4.3 樣機的實際應用效果
    3.5 本章小結
第4章 波蕩器積分場誤差的精細優(yōu)化
    4.1 對刻槽過程的計算研究
        4.1.1 刻槽的效應的計算方法
        4.1.2 數(shù)值模擬實驗
    4.2 優(yōu)化算法設計
        4.2.1 預測模塊的實現(xiàn)
        4.2.2 目標函數(shù)的設計
        4.2.3 優(yōu)化策略
    4.3 真空內波蕩器上的實際應用結果
        4.3.1 積分場測量平臺
        4.3.2 IVU20優(yōu)化結果
        4.3.3 IVU22優(yōu)化結果
    4.4 本章小結
第5章 總結與展望
參考文獻
作者簡歷及攻讀學位期間發(fā)表的學術論文與研究成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]一種用于波蕩器磁中心高精度標定的磁靶標[J]. 俞成,蔣志強,周巧根.  強激光與粒子束. 2018(08)
[2]上海光源真空內波蕩器性能的優(yōu)化[J]. 張偉,周巧根,王宏飛.  中國科學:物理學 力學 天文學. 2011(01)
[3]三維高精度霍爾探頭的位置和角度標定[J]. 張偉,周巧根,王宏飛,陸杰.  核技術. 2010(11)
[4]上海光源真空內波蕩器積分場墊補中模擬退火算法的應用[J]. 陸杰,周巧根,王宏飛.  核技術. 2010(08)
[5]上海光源首批波蕩器永磁塊研制[J]. 何永周,張繼東,周巧根,錢珍梅,黎陽.  強激光與粒子束. 2010(07)
[6]上海光源可變橢圓極化波蕩器積分場墊補[J]. 陸杰,周巧根,王宏飛.  強激光與粒子束. 2009(10)
[7]翻轉線圈系統(tǒng)在波蕩器積分場測量中的應用[J]. 王宏飛,陸杰,周巧根,任芳林,張繼東,卜令山.  強激光與粒子束. 2008(05)



本文編號：2936013