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内置垫补线圈的C型二极磁铁

何源 , 袁平 , 马力祯 , 张斌 , 刘维军 , 韩少斐 , 熊慧 , 王玥 , 王文进 , 何锐荣 , 宋明涛 , 夏佳文 , 詹文龙 , 魏宝文

原子核物理评论 doi:10.3969/j.issn.1007-4627.2003.04.005

对HIRFL-CSR的原形磁铁进行了试制和研究. 尝试了一种新的改善磁场分布的方法: 在不增大极头的条件下使用两根内置导线, 实践证明是可行的. 用OPERA-2D和TOSCA-3D软件分析了垫补电流对中、低场的影响, 同时也介绍了这块C型二极磁铁的制作工艺及磁场测量结果.

关键词: C型二极磁铁 , 内置垫补线圈 , 磁场测量

ADS注入器Ⅱ超导螺线管的初步测试

杨晓亮 , 马力祯 , 韩少斐 , 关明智 , 杨通军 , 杜俊杰 , 倪东升 , 郑石钧 , 吴巍 , 杨文杰 , 朱丽 , 吴北民 , 陈玉泉

原子核物理评论

介绍了加速器驱动次临界系统（ADS）注入器Ⅱ束流聚焦单元超导螺线管的初步测试。该测试在高度1600mm、直径510mm的垂直杜瓦中，利用型号为cryogenicsms的超导电源对磁体进行了励磁，并利用霍尔探头测试了其轴向磁场分布情况和漏场情况，其中心磁场励磁后可达8．20T，漏场分布和计算值的相对误差小于10％。同时，对励磁过程中骨架的应力应变状态做了测试。对测试结果的分析表明，骨架结构设计合理，应变状态变化平稳，磁体低温稳定性能良好。

关键词: 超导螺线管 , 加速器驱动次临界系统 , 垂直测试 , 磁场测量

兰州重离子冷却储存环二极磁铁设计

马力祯 , 袁平 , 何源 , 张斌 , 刘维军 , 韩少斐 , 熊慧 , 何锐荣 , 夏佳文 , 詹文龙

原子核物理评论 doi:10.3969/j.issn.1007-4627.2003.04.004

介绍了兰州重离子冷却储存环主环(CSRm)的改进W型二极磁铁和实验环(CSRe)C型二极磁铁的磁场计算和物理设计, 在降低了磁铁造价和运行费用的前提下设计参数达到或超过了物理要求. 根据样机的加工和检测结果来看, 所有的磁场计算和物理设计的结果是可靠的.

关键词: 二极磁铁 , 主环 , 实验环 , 磁场分布

FAIR项目Super-FRS超导二极磁铁端部优化

姚庆高 , 马力祯 , 张小奇 , 何源 , 袁平 , 张斌 , 吴巍 , 韩少斐 , 张思玲

原子核物理评论

介绍了Super-FRS超导二极磁铁的磁场优化和端部削斜方案,采用OPERA软件对活极头进行削斜计算,得出合理的活极头尺寸,使各场下的积分均匀度在要求范围内达到了±2×10-4.最后将计算的积分场均匀度与磁场测量的结果进行比较,结果吻合得较好,验证了这种端部活极头优化计算方法的正确性.

关键词: 超导磁铁 , 积分场均匀度 , 活极头 , 端部削斜

中国科学院近代物理研究所磁体工程进展概述

袁平 , 姚庆高 , 马力祯 , 韩少斐 , 吴巍 , 关明智 , 张晓鹰 , 杨通军 , 倪东升

原子核物理评论 doi:10.11804/NuclPhysRev.31.04.475

本文着重论述了中国科学院近代物理研究所目前正在研制的三大磁体工程，它们包括重离子治癌工程(HIMM)，强流重离子加速器(HIAF)工程，以及加速器驱动次临界系统(ADS)。在HIMM工程中的常规磁体建设中，着重介绍了联合运用钝化槽与活极头两项技术改善磁场品质的设计方法，并且运用Opera-3D设计软件，对该类高场常规磁体进行了数值分析，进一步地测量了该磁体磁场分布情况，相关的测量结果与数值模拟结果吻合良好。而对于正在处于预研阶段的HIAF工程中的快脉冲超导二极磁体，讨论了超导磁体的前期设计与结构优化技术，包括CACC超导线缆的结构设计，80 K冷屏与线圈盒结构的优化，力-磁耦合结构计算方法等。而在嬗变核废料处理的C-ADS注入器II中，核心部件是具有高磁场(高达7～8 T)的多层复合超导螺线管磁体结构，介绍了其在励磁和失超过程中相关磁学和力学多场实验测试工作。这些相关的设计和测量技术将为中国科学院近代物理研究所自主研制的磁体工程的物理和结构设计提供方法和指导。

关键词: 加速器设施 , 常规磁体 , 超导磁体 , 超导电缆

武威医用重离子加速器同步环的准直安装

陈文军 , 马力祯 , 蔡国柱 , 崔治国 , 王少明 , 袁建东 , 华永平 , 柴一亮 , 李玉春

原子核物理评论 doi:10.11804/NuclPhysRev.33.03.297

武威医用重离子加速器是目前世界上最紧凑的重离子加速器治癌装置，同步环周长小至56.1 m，其中很多关键元件的安装定位精度要求达到亚毫米量级，四极透镜的定位精度要求0.1 mm。结合激光跟踪仪的特点和测量学知识通过三维控制网及多重坐标系的转换，探索了一种在元件自身坐标系下调节准直的方法，提高了准直安装的工作效率，使得最后所有的元件安装各向误差均控制在0.1 mm以内，其结果优于该装置的精度要求，使得同步环在短时间内顺利调束成功，从而验证了同步环准直测量的可靠性与准确性。

关键词: 重离子治癌 , 同步环 , 三维控制网 , 激光跟踪仪

CSR切割磁铁设计

马力祯 , 何源 , 王玥 , 袁平 , 韩少斐 , 原有进 , 夏佳文

原子核物理评论 doi:10.3969/j.issn.1007-4627.2002.04.007

兰州重离子加速器冷却储存环(HIRFL-CSR)由一个主环(CSRm)和实验环(CSRe)构成. 两个储存环的束流注入与引出都需要借助于切割磁铁的导向来完成. 介绍了CSR的切割磁铁的物理设计和二维场计算.

关键词: 切割磁铁 , 切割板 , 杂散场 , 磁场分布

CR超导二极磁铁线圈受力分析

卞文龙 , 袁平 , 马力祯 , 何源 , 李青 , 吴巍 , 姚庆高

原子核物理评论 doi:10.3969/j.issn.1007-4627.2007.04.007

介绍了FAIR项目CR超导二极铁的线圈结构.采用有限元分析方法,对线圈的电磁力作用进行二维计算分析,得到了线圈的二维位移变形和应力分布规律,同时也分析计算了线圈、线圈盒的三维受力以及位移形变,为线圈盒和支撑结构的优化设计提供了参考依据.

关键词: 超导磁铁 , 有限元法 , 应力 , 电磁力

基于FPGA的Super-FRS超导二极磁铁样机失超探测系统

杨通军 , 袁平 , 吴巍 , 何源 , 韩少斐 , 姚庆高 , 马力祯

原子核物理评论

介绍了FAIR项目Super-FRS超导二极磁铁样机的基于FPGA的失超探测系统.该失超探测系统采用平衡桥路法,并通过两组独立桥路以消除失超探测死区.通过NI PXI-7830R FPGA 模块实现平滑滤波和失超判断算法,并给出失超触发信号.失超数据采集模块采用预采样技术,将失超前后一段时间内的数据采集下来,以便进行后续分析.通过测试,失超探测模块准确检测到了失超的发生,并触发失超保护电路和失超数据采集模块工作,有效地保护了超导二极磁铁.

关键词: 失超探测 , FPGA , 数据采集 , 失超保护