HLS储存环冲击磁铁铁芯材料特性与磁场研究.pdfVIP

710-15 998 第二届全国加速器技术学术交流会论文集 HLS储存环冲击磁铁铁芯材料特性和磁场研究★ 壬琳，王相綦，樊宽军，尚雷，裴元吉，徐宏亮 中国科学技术大学国家同步辐射实验室，合肥6022信箱，230029 摘要合肥国家同步辐射实验室二期工程中，将采用集中式布局四冲击磁铁凸轨注入系统， 软磁铁氧体铁芯冲击磁铁是新注入系统关键部件之一．本文介绍了冲击磁铁的磁场和铁氧体磁 芯电磁特性的设计． 关键词软磁铁氧体，冲击磁铁，好场区，频谱特性．起始磁导率，涡流损耗，尺寸共振 1引言 台肥国家同步辐射实验室二期工程注入系统改造中，将采用集中式布局四冲击磁铁凸轨系统。与现 三冲击磁铁凸轨系统比较，新系统凸轨参数调整与环Lattice参数调整相互独立：磁铁电源开关使用闸流 管，采用并联供电方式产生半个衰减正弦波磁场，减小了磁铁脉冲磁场之间时间抖动，有利于形成合理 凸轨{磁铁体积减小．安装在注入长直线节，原K2和K3占据的空间安装两块六极磁铁，有利于储存束 流动力学孔径改善‘。这些对于台肥同步辐射光源多种模式调束和长期稳定运行都很有利。新冲击磁铁 全部安装在注入长直线节．要形成凸轨，冲击磁铁必须产生较高的脉冲磁场：注入长直线节的安装空间 狭窄，要求冲击磁铁的体积必须很小，工作稳定。 2冲击磁铁 2．1磁铁结构 集中式布局新凸轨系统中，四块冲击磁铁全部安装在注入长直线节，沿束流方向磁铁排序为1号、2 u s，重复频率0．5～2Hz，可以满足台肥储存环多圈多次注入2。 理设计为32mm，脉冲磁场底宽为3．5 冲击磁铁相应的偏踢角度和脉冲磁场为 缸’=；=s：5nm倒S L J 曲：型：1297G口ws 。．1， 300·f 式中b为水平凸轨最大位移，S为磁铁对中心间距，f为磁铁有效长度3。冲击磁铁需产生约1300Gauss的 脉冲磁场。空气芯冲击磁铁产生这样高的磁场是很困难的。 l：直流切割磁铁 一一 27：柬斑监测器 一一～一一一 3．5810冲击磁铁 6脉冲切割磁铁 ’：：lj；。；；=，：! 49陶瓷真空盒 o‘芑—_=■—_=：t1本■_f：=——=_—‘ 图1集中布局注入系统磁铁平面布局与凸轨示意 用国内软磁材料制作铁氧体铁芯冲击磁铁，结构详见图2，其主要设计指标见表1。 由于安装空间约束．设计了两组不同尺寸的铁氧体磁轭，Kl与K2一组，K3与K3一组·内径详见 t国家重大科学工程项目经费支持 1998 710．15 第二届全国加速器技术学术交流会论文集 表1。磁轭内孔高度由束流包络和真空盒尺寸决定，磁轭内孔宽度由束流包络和水平凸轨最大位移以及 注入束流位置决定。冲击磁铁产生磁场不是理想二极磁场，注入跟踪计算表明当l％好场区分别大于7cm 和10cm时，列注入过程影响较小4。由于脉冲磁场重复频率不高，可以采用薄励磁电流板．线圈的尺寸 和位置对磁场分布有很大影响，采用双线圈结构有利于改善磁场分布。经过计算和实验，确定线圈位置 及尺寸，在有限的空间内得到最佳的磁场分布，1％好场区可以分别达到8cm和1Icm。线圈并联供电， u 其电感小于1 H，有利于冲击磁铁电源设计’。 表1铁氧体戳芯冲击碰铁性能参数 性能项目 技术参数 ～80(1，2号)