發(fā)布時(shí)間：2023-04-23 13:59

　　波蕩器是第三代同步輻射裝置和自由電子激光裝置中用于產(chǎn)生同步輻射光的核心部件。超導(dǎo)波蕩器(Superconducting Undulator,簡稱SCU)磁體采用超導(dǎo)材料(如低溫超導(dǎo)材料Nb Ti或Nb3Sn,或者高溫超導(dǎo)材料YBCO)繞制,在相同的磁間隙和磁周期下,同常規(guī)真空內(nèi)波蕩器和低溫永磁波蕩器相比,可產(chǎn)生更高的磁場,從而光源或自由電子激光裝置在有限的安裝空間內(nèi)可獲得更高的亮度和光子能量,為用戶提供更高質(zhì)量的束流,提升其綜合科研能力。超導(dǎo)波蕩器技術(shù)是當(dāng)前國際波蕩器領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)和下一代插入件的主要發(fā)展方向之一。目前,超導(dǎo)波蕩器仍處于關(guān)鍵技術(shù)的研究探索和樣機(jī)的試制及測(cè)試階段。因此,研究并掌握SCU的關(guān)鍵核心技術(shù),自主研發(fā)SCU,不僅對(duì)于我國在光源及自由電子激光等領(lǐng)域中關(guān)鍵技術(shù)的國內(nèi)科技自主創(chuàng)新與國際領(lǐng)先具有重要的科技意義,并且對(duì)于推動(dòng)我國自主建設(shè)此類大科學(xué)研究裝置具有重要的工程實(shí)用價(jià)值。本論文以中科院上海應(yīng)用物理研究所自主研制的SCU模型機(jī)為研究對(duì)象,圍繞低溫超導(dǎo)波蕩器的低溫冷卻技術(shù)和冷質(zhì)量支撐及準(zhǔn)直技術(shù)開展了一系列研究工作。論文對(duì)SCU及其冷卻技術(shù)和冷質(zhì)量支撐及準(zhǔn)直技術(shù)的國內(nèi)外研究...

【文章頁數(shù)】：168 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景
        1.1.1 第三代同步輻射光源和自由電子激光裝置
        1.1.2 插入件的發(fā)展及應(yīng)用現(xiàn)狀
        1.1.3 超導(dǎo)波蕩器技術(shù)及研究現(xiàn)狀
    1.2 超導(dǎo)波蕩器的關(guān)鍵技術(shù)及研究現(xiàn)狀
        1.2.1 超導(dǎo)波蕩器冷卻技術(shù)
        1.2.2 超導(dǎo)波蕩器冷質(zhì)量支撐技術(shù)
    1.3 本課題研究內(nèi)容和意義
    1.4 本章小結(jié)
第2章 超導(dǎo)波蕩器的冷卻設(shè)計(jì)及分析
    2.1 SCU冷卻方案
        2.1.1 SCU模型機(jī)的主要技術(shù)要求
        2.1.2 SCU模型機(jī)的總體冷卻方案
    2.2 SCU超導(dǎo)磁體及其冷卻結(jié)構(gòu)
    2.3 SCU束流管及其冷卻結(jié)構(gòu)
    2.4 二元電流引線及其冷卻結(jié)構(gòu)
    2.5 SCU冷屏及其及其冷卻結(jié)構(gòu)
    2.6 SCU的熱負(fù)載及理論分析
        2.6.1 SCU熱負(fù)載的主要來源和理論分析模型
        2.6.2 SCU熱負(fù)載的影響因素分析
        2.6.3 SCU模型機(jī)的總熱負(fù)載
    2.7 本章小結(jié)
第3章 超導(dǎo)波蕩器的冷卻實(shí)驗(yàn)測(cè)試
    3.1 磁體的冷卻結(jié)構(gòu)
        3.1.1 磁體的骨架及冷卻結(jié)構(gòu)
        3.1.2 磁體冷卻管路與骨架的焊接工藝實(shí)驗(yàn)測(cè)試
        3.1.3 磁體骨架的冷卻性能測(cè)試
    3.2 SCU模型機(jī)的冷卻測(cè)試
        3.2.1 SCU模型機(jī)低溫測(cè)試平臺(tái)
        3.2.2 降溫冷卻測(cè)試
        3.2.3 液氦積液測(cè)試
        3.2.4 冷卻系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性測(cè)試
        3.2.5 二元電流引線加載測(cè)試
    3.3 本章小結(jié)
第4章 SCU冷質(zhì)量支撐系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及熱力分析
    4.1 超導(dǎo)磁體支撐
        4.1.1 磁體支撐總體結(jié)構(gòu)
        4.1.2 磁體支撐拉帶組件
        4.1.3 磁體支撐低溫端結(jié)構(gòu)
        4.1.4 磁體支撐常溫端可調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)
        4.1.5 超導(dǎo)磁體支撐的應(yīng)力分析
    4.2 冷屏支撐
        4.2.1 冷屏支撐方案
        4.2.2 冷屏支撐的應(yīng)力及變形分析
    4.3 束流管支撐
        4.3.1 束流管支撐方案
        4.3.2 束流管的形變分析
    4.4 冷質(zhì)量支撐材料的選擇
    4.5 本章小結(jié)
第5章 SCU超導(dǎo)磁體自對(duì)心式支撐的理論分析與實(shí)驗(yàn)測(cè)試
    5.1 自對(duì)心式支撐的理論分析
        5.1.1 自對(duì)心式支撐理論分析思路
        5.1.2 自對(duì)心式支撐理論建模與求解
        5.1.3 自對(duì)心式支撐的結(jié)構(gòu)偏心對(duì)自對(duì)心性的影響
        5.1.4 理論模型的誤差分析
    5.2 自對(duì)心式支撐的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
        5.2.1 自對(duì)心性能實(shí)驗(yàn)測(cè)試平臺(tái)
        5.2.2 自對(duì)心性能實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
        5.2.3 偏心對(duì)自對(duì)心性影響的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    5.3 自對(duì)心式支撐的穩(wěn)定性測(cè)試
        5.3.1 振動(dòng)測(cè)試原理及實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
        5.3.2 振動(dòng)測(cè)試實(shí)驗(yàn)及結(jié)果
    5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)
    6.1 本文總結(jié)
    6.2 創(chuàng)新之處
    6.3 工作展望
參考文獻(xiàn)
個(gè)人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的論文及研究成果
致謝



本文編號(hào)：3799849