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北京光源基于镨铁硼永磁铁的低温波荡器完成高流强测试,高能同步辐射光源验证装置插入件系统经过验收

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10月二十三日,中科院高能所研制的国内首台超导扭摆磁铁在多哥洛美经过专家组测试验收。至此,高能同步辐射光源验证装置插入件系统的讨论职业顺遂达成,同反常候申明着HEPS-TF工程产生全体工艺和配备研制职分。

继二零一七年二月尾台低温永磁波荡器完毕高流强测试后,时隔一年,香港光源自己作主研制成功了我国首台基于镨铁硼永磁铁的低温永磁波荡器,并在积攒环上成功高流强测试。当累积环在3.5GeV/200mA状态下运作,波荡器职业在微小磁间隙6mm时,实验职员动用13W光束线拓展光谱衡量,获得清晰的9次谐波辐射。7次谐波能量20.7keV的光通量为3×1013
phs/s/0.1%bw,9次谐波能量26.6keV的光通量为8×1012
phs/s/0.1%bw,满足设计必要并达到国际同类器材的先进程度。

由新加坡光源团队机动研制的本国首台低温永磁波荡器CPMU(Cryogenic
PermanentMagnetUndulator)近来在巴黎光源积累环上获得高流强测试成功。当积存环在3.5GeV/240mA状态下运转,波荡器事业在小小磁间隙6mm时,实验人员动用17U光束线进行了光谱衡量,拿到了不可磨灭的9次谐波辐射,相应的磁场相位标称误差为3.5°,达到了国际上同类装备的上进度度。那申明着中科院新加坡运用物理探究所在高质量波荡器工夫发展地点又踏上了八个新台阶。

HEPS-TF插入件系统的商讨内容重要包含低温永磁波荡器样机、超导扭摆磁铁及其磁场度量系统的研制。

相对来讲钕铁硼永磁铁,镨铁硼永磁铁能够干活在更低的温度以获得更加大的剩磁,从而进一步升高波荡器峰值磁场。但其磁品质的温度稳固性相对较差,波荡器的磁场性格受温度分布不均匀性较为敏感。东京光源团队在研制成功的钕铁硼低温波荡器技能基础上,经过两年多的全力,化解了高质量镨铁硼永磁铁制备、永磁铁冷却和热度均匀性调节、以及在低温和真空情状下波荡器磁场的衡量和点心等关键本领难题,完结了国内首台基于镨铁硼永磁铁的低温永磁波荡器。

高质量永磁铁在低温下具有较高的剩磁和较高的矫顽力,利用这一特点,使真空内波荡器的永磁铁工作在液氮温区,可使波荡器的峰值磁场进步约六成。北京光源团队通过四年的大力,化解了高质量钕铁硼永磁铁制备、永磁铁冷却和温度均匀性调整以及在低温和真空情况下波荡器磁场的度量和点心等关键手艺难题,在常温真空内波荡器本事的功底上研制成功那台周期长度20mm、周期数80、最小磁间隙6mm的基于钕铁硼永磁铁的低温永磁波荡器。该波荡器于二零一六年九月设置到时尚之都光源积累环C17单元直线节中,经过温度补偿、束流洗濯、小束流测试等阶段,与17U光束线紧凑协作,最后成功完毕了高流强束流测试,在12.66keV常用的光子能量上测得了比如今周期长度25mm、周期数80的17U常温真空内波荡器高五分之一的光子通量,并选择该波荡器辐射举行了血红蛋白晶体结构剖析实验。近日,东京光源团队还在进行基于镨铁硼磁铁的低温永磁波荡器和不凡波荡器的研制,以期进一步跳级波荡器的品质指标,服务束线工程建设和用户试验必要。

CPMU是惨遭推崇的上进波荡器,它将是高能同步辐射光源的主流插入件类型之一。该种波荡器集成复杂、精密度高,近年来世界研制成功的仅有十几台。高能物理研讨所研制的CPMU创制了国内周期长度最短的纪要,仅为13.5mm,低温下的峰值磁场达到0.96T。CPMU的研制技巧跨度大,集成了磁铁、机械、调整、低温、真空、磁测等七个子系统。钻探社团合力攻敌,克服了重重困难,在真空密封的窄小空间内完成了高稳固度、高精度、高重复性的磁场度量,于7月18日在京城通过了测试验收,为HEPS的CPMU量产储存了难得的经历。

那台镨铁硼低温永磁波荡器是为中夏族民共和国工程物理钻探院在新加坡光源投资建设的高压光束线站研制的,波荡器的周期长度为18mm、周期数为144,是日前东京光源研制的周期长度最短、周期数最多的一台插入件。该波荡器的研制成功为新加坡光源二期光束线工程化解了关键技能难点。

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SCW是插入件技巧首要的升华方向之一。HEPS-TF插入件系统超导3W1扭摆磁铁讨论的靶子除了调控超导插入件的关键本事之外,犹盼望将研制成功的SCW安装到都城同步辐射装置上,代替现存的永磁3W1扭摆磁铁。超导3W1扭摆磁铁包蕴三二十一个主线圈和4个改正线圈,在68mm超大磁极气隙的基准下,完成2.6T的峰值磁场,其本领目的到达了国际先进程度。超导3W1扭摆磁铁涉及磁铁物理、机械真空、低温、电源、调整、失超体贴、磁场衡量等八个本事领域,研制难度非常大。来自7个专门的学业组的40两个人组合了一支年轻的钻研集体,他们在攻关中下定决心进取,凝聚焦体智慧,克制了是因为研究基础柔弱、研制周期短带来的一名目大多难点。最后测试结果申明超导3W1扭摆磁铁的各式目标平均高度达验收供给,磁场的一回积分、叁次积分等关键参数远优于验收指标。超导3W1扭摆磁铁是小编国自研成功的第一台超导插入件磁铁,填补了国内在该技艺领域的空白。

图片 2设置在积攒环中的镨铁硼低温永磁波荡器图片 3波荡器真空腔內的磁铁阵列及其低温冷却管

图1:CPMU在低温和真空情形下磁场衡量

CPMU和SCW的研制成功,标识着高能物理钻探所明白了二种进取插入件的关键手艺和基本工艺,完结了爱戴的技能当先。

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图2:安装于隧道中的CPMU(右为CPMU,左为17U常温真空内波荡器)

低温波永磁荡器正在开展低温磁场天性测试
图片 6低温永磁波荡器主真空房间里部
图片 7超导3W1扭摆磁铁低热水平测试
图片 8杰出3W1扭摆磁铁测试专家组在测试现场

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图3:CPMU在240mA束流和6mm磁间隙下运作测得的光谱

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