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摘要:在直线感应加速器(LIA)中,螺线管线圈是构建其束流传输线的基石。为了设计和建造一条高品质的束线,超低磁轴倾斜的螺线管线圈就成为相关研究人员追求的目标,同时线圈性能的极大提升又对磁轴测量技术提出了更高的要求。脉冲紧线法以其结构简单、操作方便、灵敏度高成为一种得到普遍推广应用的线圈磁轴测量技术。传统的脉冲紧线磁轴测量方法采用一根绷紧的丝线分时测量本底信号和含被测线圈磁轴信息的总信号,然后通过二者的差分得到磁轴倾斜的净信号。这种分时的测量带来的不利后果是诸多环境因素,如气流、噪音、震动、地磁场扰动等都会对绷紧丝线的振动产生影响,使分时测量获得的本底信号往往不一致,从而导致较大的测量不确定度。本课题针对脉冲单线法的这一固有问题,创造性的引入了第二根本底测量线,实现本底信号和磁轴信号的同步测量,进一步降低了磁轴测量的不确定度。论文针对脉冲紧线磁轴测量技术的特点,建立了绷紧丝线的振动模型,通过仿真分析,得到了丝线振动理论波形,并用于指导信号处理电路的设计,实现了信号的无失真放大;论文同时对双线间的相互作用、被测线圈外围磁场、丝线下垂等影响因素进行了系统的分析,得到测量信号与丝线上磁场分布的关系以及丝线下垂曲线方程。研究结果表明,金属丝相互作用和线圈外磁场这两个因素在测量中可以当做常量处理,不会影响测量精度;同时根据丝线下垂模型对其引入的测量误差进行了估计论文对脉冲双线测量方法进行了系统的实验研究,详细阐述了实验平台搭建过程中遇到的问题及其解决方法。通过实验将金属丝相互作用及线圈外围磁场产生的信号定量化,并且通过实验测量,验证了金属丝下垂模型的正确性,提出了新的金属丝定位方法。对测量结果的分析表明脉冲双线测量不确定度及环境适用性优于传统的单线法,双线法可以将磁轴倾斜的测量分辨率提高到优于0.1mrad(径向磁场积分值的分辨率高于3.6Gs·cm),测量误差小于0.1107mrad,而该测量误差大部分来源于激光跟踪仪准直产生的误差。最后对脉冲双线磁轴测量平台尚存的不足进行了分析,对测量系统提出了进一步的改进意见。