CYCHU-10回旋加速器主磁鐵墊補(bǔ)技術(shù)研究.pdf

1、回旋加速器是廣泛應(yīng)用于核物理基礎(chǔ)研究、醫(yī)療診斷與治療、環(huán)境工程等領(lǐng)域的一種復(fù)雜電磁裝置。它的設(shè)計(jì)、制造和裝配是一個(gè)多學(xué)科交叉應(yīng)用的過程。在回旋加速器主磁鐵的初步加工完成后，其實(shí)際磁場與理想等時(shí)場往往存在一定的偏差，這些偏差將會(huì)導(dǎo)致粒子不能按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行加速，因此，需要研究人員開展磁場測量和磁鐵墊補(bǔ)工作。本文以CYCHU-10緊湊型低能回旋加速器的主磁鐵墊補(bǔ)為主要研究目標(biāo)，采用數(shù)值分析和實(shí)際測量相結(jié)合的方式，研究了CYCHU-10回旋加速

2、器主磁鐵墊補(bǔ)的理論算法及實(shí)現(xiàn)過程。
　　 文章大致分為四個(gè)部分。第一部分介紹了等時(shí)性回旋加速器的發(fā)展現(xiàn)狀、工作原理和束流動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)，作為主磁鐵墊補(bǔ)研究的理論依據(jù)。第二部分，在已完成的主磁鐵有限元磁場計(jì)算的基礎(chǔ)上，采用基于多元線性回歸的分段函數(shù)墊補(bǔ)方法對(duì)有限元模型進(jìn)行了虛擬墊補(bǔ)試驗(yàn)，并達(dá)到了良好的墊補(bǔ)效果。第三部分，完成了對(duì)CYCHU-10物理樣機(jī)的磁場測量；首先，通過對(duì)測磁結(jié)果的分析發(fā)現(xiàn)了實(shí)測場與等時(shí)場的偏離的問題，通過調(diào)整勵(lì)磁

3、電流縮小了實(shí)際磁場與設(shè)計(jì)磁場的差異；其次，在同樣的激勵(lì)和幾何參數(shù)下，發(fā)現(xiàn)有限元計(jì)算結(jié)果與實(shí)測結(jié)果存在2.5％的誤差，分析認(rèn)為該誤差主要由磁化曲線的不準(zhǔn)確造成，為了進(jìn)一步提高有限元的預(yù)測精度，通過調(diào)整BH曲線，使得計(jì)算結(jié)果與實(shí)測結(jié)果吻合程度達(dá)到0.1％以內(nèi)，從而為磁場墊補(bǔ)提供了一個(gè)更精確的預(yù)測器。第四部分，在對(duì)實(shí)際磁場測量結(jié)果的基礎(chǔ)上，計(jì)算了主磁鐵相應(yīng)墊補(bǔ)量，結(jié)合有限元手段對(duì)墊補(bǔ)量進(jìn)行了評(píng)估，對(duì)墊補(bǔ)程序做了改進(jìn)，完成了主磁鐵的首次墊補(bǔ)工作