1、中国科学院高能物理研究所加速器中心电源组注入引出技术第二讲:切割磁铁和冲击磁铁陈锦晖 2015年 3月 10日粒子加速器技术粒子加速器技术2 of 课 程内容第一讲:注入引出的物理机制和主要方式第二讲:切割磁铁和冲击磁铁第三讲:高压大电流快脉冲电源3 of 本讲提纲切割磁铁和冲击磁铁是注入引出系统中两个最主要的部件,分别承担着不可替代的作用。本讲将从切割磁铁和冲击磁铁的主要技术要求和特点出发,详细介绍这两种特种磁铁常见的类型和基本结构。值得注意的是,在实际工程设计中,冲击磁铁及其脉冲驱动电源(第三讲)必须统一起来考虑,称之为冲击磁铁系统。因此,本讲这部分内容将会和第三讲的内容穿插起来,但会有侧
2、重点。4 of 第一部分:切割磁铁( septum)系统 切割磁铁是位于束流输运线和环形加速器交叉衔接处的一组特种磁铁,用于偏转注入束,尽可能减少注入束轨道和平衡轨道的夹角。 切割磁铁既要产生很强的磁场来偏转注入束,又不能影响在它旁边擦肩而过的循环束流。因此, “ 切割 ” 二字的含义可以理解为将空间切割成两半,一边是由它建立的强场区,用于偏转注入束 ,而另一边必须是无场区,以免影响在那里通过的循环束流。 同时切割板的厚度必须尽可能的薄。为了让注入束尽可能地贴近环形机器的平衡轨道 ,通常切割磁铁要置放在高真空中,因此除电磁性能和机械结构的特殊要求外,还必须满足真空性能的要求。5 of 57 循
3、环束6 of 切割磁铁的分类 按照切割板的薄厚分 厚切割磁铁(体积大,偏转场强) 薄切割磁铁(体积小,偏转场弱) 按照切割板的材料分 铜切割磁铁(导流板型、涡流板型) 铁切割磁铁( Lambertson铁)注意:切割板是真实存在的一块 “ 板 ” 或 “ 壁 ” ,它是切割铁主场区和漏场区的分界线7 of 导流板型切割磁铁 顾名思义,导流板型切割磁铁励磁电流是从切割板流过的。 重点介绍: 导流板型切割磁铁是如何降低漏场? 影响漏场有哪些因素? 导流板型切割铁结构、材料、工艺有什么特点?8 of 57 同轴穿墙件 同轴馈电端 同轴冷却水 同轴励磁脉冲 同轴注入束 同轴线圈内侧 同轴线圈外侧(切割板) 同轴切割板紧固挡板 同轴铁芯支撑架 同轴9 of 57 10 of 57