上海光源(Shanghai synchrotron radiation facility, SSRF)是一臺先進(jìn)的第三代中能同步輻射裝置,其電子儲存環(huán)能量為3.5GeV,設(shè)計流強(qiáng)為300mA,自然發(fā)散度為3.9nm-rad。前端區(qū)是同步輻射裝置的重要組成部分,介于電子儲存環(huán)和光束線之間,是一個集機(jī)械、真空、控制聯(lián)鎖、輻射防護(hù)等為一體的綜合系統(tǒng)。光子吸收器是前端區(qū)的核心部件,主要用于吸收彎轉(zhuǎn)磁鐵或插入件輻射的高功率同步光,同時定義輸出到光束線的光束張角。上海光源線站工程(二期)中,超硬多功能光束線站首次采用超導(dǎo)扭擺器光源,前端區(qū)接收的輻射總功率高達(dá)44.7kW,峰值功率密度約45kW/mrad2,是目前第三代同步輻射裝置熱負(fù)載最高的前端區(qū)。與SSRF已運行前端區(qū)相比,超硬多功能前端區(qū)吸收的輻射功率要高出4至64倍。熱負(fù)載的大幅提升,對前端區(qū)系統(tǒng)設(shè)計,尤其是光子吸收器的研制提出了前所未有的挑戰(zhàn)。本文針對超硬多功能前端區(qū),首先完成了系統(tǒng)的兩種總體設(shè)計,包括總體布局、光學(xué)追跡、功率分配和真空設(shè)計,并最終確定了各個光子吸收器的技術(shù)要求。兩種總體設(shè)計下,輻射功率分別由4個光子吸收器(簡稱4A布局)...

【文章頁數(shù)】：112 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 前言
    1.1 同步輻射
        1.1.1 同步輻射概述
        1.1.2 海光源
    1.2 光束線站
        1.2.1 光束線站簡介
        1.2.2 SSRF超硬多功能光束線站
    1.3 前端區(qū)
        1.3.1 前端區(qū)簡介
        1.3.2 國內(nèi)外同步輻射前端區(qū)發(fā)展現(xiàn)狀
        1.3.3 SSRF前端區(qū)
        1.3.4 前端區(qū)關(guān)鍵部件
    1.4 本文的研究內(nèi)容和意義
第2章 同步輻射前端區(qū)熱緩釋技術(shù)
    2.1 同步輻射熱負(fù)載
        2.1.1 彎轉(zhuǎn)磁鐵
        2.1.2 插入件
        2.1.3 SSRF超導(dǎo)扭擺器
    2.2 前端區(qū)熱緩釋技術(shù)
        2.2.1 光子吸收器的材料選擇
        2.2.2 光子吸收器的冷卻介質(zhì)
        2.2.3 光子吸收器的冷卻管道
        2.2.4 光子吸收器的結(jié)構(gòu)形式
    2.3 本章小結(jié)
第3章 高熱負(fù)載前端區(qū)的系統(tǒng)設(shè)計
    3.1 超硬多功能前端區(qū)技術(shù)要求
        3.1.1 前端區(qū)物理要求
        3.1.2 前端區(qū)設(shè)計指標(biāo)
    3.2 超硬多功能前端區(qū)總體布局
        3.2.1 邊界條件
        3.2.2 總體布局
        3.2.3 作模式
    3.3 超硬多功能前端區(qū)光子吸收器技術(shù)要求
        3.3.1 熱負(fù)載分配
        3.3.2 光子吸收器技術(shù)要求
    3.4 超硬多功能前端區(qū)真空系統(tǒng)
        3.4.1 真空系統(tǒng)總體布局
        3.4.2 壓強(qiáng)分布
        3.4.3 真空聯(lián)鎖保護(hù)
    3.5 本章小結(jié)
第4章 高熱負(fù)載前端區(qū)光子吸收器的數(shù)值模擬與優(yōu)化
    4.1 前端區(qū)光子吸收器的數(shù)值模擬方法
        4.1.1 ANSYS在同步輻射光束線站中的應(yīng)用
        4.1.2 前端區(qū)光子吸收器的數(shù)值模擬方法
        4.1.3 數(shù)值模擬方法的驗證
    4.2 超硬多功能前端區(qū)光子吸收器的數(shù)值模擬與結(jié)構(gòu)優(yōu)化
        4.2.1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化
        4.2.2 數(shù)值模擬結(jié)果
        4.2.3 數(shù)值模擬結(jié)果的外推方法
    4.3 本章小結(jié)
第5章 高熱負(fù)載前端區(qū)光子吸收器工藝及Glidcop材料焊接性能研究
    5.1 超硬多功能前端區(qū)光子吸收器的工藝研究
        5.1.1 慢走絲型光子吸收器
        5.1.2 中走絲型光子吸收器
        5.1.3 焊接式光子吸收器
    5.2 Glidcop焊接接頭的真空性能
    5.3 Glidcop焊接接頭的拉伸力學(xué)性能
        5.3.1 拉伸試驗方法
        5.3.2 拉伸試驗結(jié)果
    5.4 Glidcop焊接接頭的疲勞性能
        5.4.1 疲勞試驗方法
        5.4.2 疲勞試驗結(jié)果
    5.5 Glidcop焊接接頭的微觀組織
        5.5.1 金相分析
        5.5.2 SEM分析
    5.6 Glidcop電子束焊接頭的設(shè)計準(zhǔn)則(SSRF)
        5.6.1 Glidcop電子束焊接頭的設(shè)計準(zhǔn)則(SSRF)
        5.6.2 EBW型光子吸收器的數(shù)值模擬
    5.7 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝



本文編號：3865788