振动线测量技术研究

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为了获得稳定的、高质量的同步光,高能同步辐射光源(HEPS)储存环中的磁铁需要有稳固的支撑和精确的定位,磁铁的磁中心与理想的束流中心轨道位置误差越小将越有利于发射度的减小和束流寿命的延长。  振动线测量技术是为了满足新一代光源超低发射度的要求而提出研究应用的技术。该技术可以应用于HEPS储存环中共架磁铁支架上多块四、六极磁铁的高精度预准直工作。与光学准直方法相比,振动线测量技术通过直接测量磁铁的空间磁场分布来确定共架支架上磁铁的磁中心位置,根据测量出的磁中心位置偏差将各个磁铁准直调整到位,引入误差环节少,准直精度高。  本论文主要任务是对振动线测量技术中最核心问题展开研究工作,即利用振动线测量磁铁的磁中心位置。所做的主要工作包括振动线测量技术的理论与方法研究、振动线测量系统研制以及利用开发的振动线测量系统对磁铁磁中心进行测量实验。  在振动线测量技术的理论与方法研究工作中,重点研究了振动线在磁场中受力分析、四极磁铁和六极磁铁磁中心位置测量方法、振动线垂度的修正方法、本底磁场剔除方法等。  振动线测量系统研制主要包括各个部件结构的机械设计、振动线运动控制与数据采集硬件搭建和软件开发以及数据处理程序的开发。  应用开发完成的振动线测量系统对磁铁进行了磁中心测量实验,并对实验结果进行分析。经过实验验证,振动线测量磁铁的磁场分布与理论相符合,验证了振动线测量系统方案的正确性。在现有测试环境下达到了一定的精度,实现了本论文应用振动线测量技术进行磁中心测量研究的预期目标。
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