超导回旋加速器中的引出磁通道一次谐波垫补装置和方法
专利汇可以提供超导回旋加速器中的引出磁通道一次谐波垫补装置和方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种超导回旋 加速 器引出磁通道一次谐波垫补装置，包括沿着引出路径布设在超导回旋加速器恒 温室 内壁的静电偏转板、引出磁通道、补偿元件；其特点是：在超导回旋加速器恒温室内壁合适的 位置 布设补偿元件，用于抵消引出磁通道引起的谐波场对主 磁场 的影响；还公开了一种方法：通过移动补偿 铁 块 在不同半径、不同 角 度，对磁场进行测量，可得到最优垫补位置；本发明通过改变补偿原件的形状和位置，产生了预料不到的技术效果，通过在引出路径适当的位置、放置合适尺寸的补偿铁块时，其产生的抵消磁场几乎和磁通道MC2-6谐波场的曲线完全一致，补偿效果近似达到100%，相比 现有技术 谐波线圈的补偿效果要明显得多。，下面是超导回旋加速器中的引出磁通道一次谐波垫补装置和方法专利的具体信息内容。
1.一种超导回旋加速器引出磁通道一次谐波垫补装置，包括沿着引出路径布设在超导回旋加速器恒温室内壁的静电偏转板、引出磁通道、补偿元件；其特征在于：在超导回旋加速器恒温室内壁合适的位置布设补偿元件，用于抵消引出磁通道引起的谐波场对主磁场的影响。
2.根据权利要求1所述一种超导回旋加速器引出磁通道一次谐波垫补装置，其特征在于：所述引出路径为超导回旋加速器粒子运动路径，正常情况下，受到磁场环境下洛伦兹力作用，在回旋加速器内部作圆周运动，当经过静电偏转板后，正离子受到电场偏转力作用偏离原路径向引出通道方向运动。
3.根据权利要求1所述一种超导回旋加速器引出磁通道一次谐波垫补装置，其特征在于：所述超导回旋加速器引出路径从外向内依次设置有环形磁轭、环形恒温室、引出磁通道、静电偏转板；所述超导回旋加速器还设置有贯穿环形磁轭和环形恒温室的引出通道，该引出通道为物理上的孔状通道，其孔状通道的入口端连接引出磁通道的末端、出口端伸出环形磁轭边缘。
4.根据权利要求1所述一种超导回旋加速器引出磁通道一次谐波垫补装置，其特征在于：所述静电偏转板为两块，该两块静电偏转板为分别布设在超导回旋加速器引出路径引出点两个相邻峰区之间的电场装置，其弧度与引出路径曲率一致，静电偏转板正负极间形成均匀电场对正离子产生偏转力，从而使正离子偏离原运动路径被引出。
5.根据权利要求1所述一种超导回旋加速器引出磁通道一次谐波垫补装置，其特征在于：所述引出磁通道由布设在引出路径上间隔一定距离的多个聚焦元件组成，包括MC1、MC2、MC3、MC4、MC5、MC6，其形状为长方体带安装基座结构，且其内部沿着长度方向有中空槽，其侧端面的安装基座固接在环形恒温室内壁上。
6.根据权利要求5所述一种超导回旋加速器引出磁通道一次谐波垫补装置，其特征在于：所述中空槽沿着长度方向内设有三块磁铁，分别布设在中空槽的底部、左壁、右壁，通过调节磁铁的厚度和高度进行聚焦。
7.根据权利要求1所述一种超导回旋加速器引出磁通道一次谐波垫补装置，其特征在于：所述补偿元件包括C1、C2补偿铁块，其中C2补偿铁块用于补偿除MC1以外其它五个聚焦元件产生的谐波场影响。
8.根据权利要求7所述一种超导回旋加速器引出磁通道一次谐波垫补装置，其特征在于：所述补偿铁块为长方形，其长、宽、高尺寸分别为：12cm、2cm、1.8cm；该补偿铁块固装在环形恒温室内壁上、并沿着螺旋形磁极的直径、与聚焦元件对称分布。
9.根据权利要求1-8所述任意一项一种超导回旋加速器引出磁通道一次谐波垫补装置的垫补方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、计算边缘场对于束流散焦的尺度，从而设计聚焦元件；
步骤二、通过调节聚焦元件参数抑制边缘场效应；
步骤三、根据边缘场分布情况确定引出磁通道结构；
步骤四、移动补偿铁块，得出垫补半径及角度，并分析补偿铁块所在半径、角度及补偿铁块形状尺寸的贡献。
10.步骤五、调节补偿铁块补偿影响因子，优化垫补效果。
11.步骤六、放置合适大小的补偿铁块块，同时为补偿铁块块加装可移动机构。
12.步骤七、通过移动补偿铁块在不同半径、不同角度，对磁场进行测量，验证计算结果，之后改变补偿铁块尺寸，重复验证工作。
13.步骤八、通过测量数据分析，是否完全消除磁通道聚焦元件对主磁场的一次谐波影响，消除时，则可得到最优垫补位置。
超导回旋加速器中的引出磁通道一次谐波垫补装置和方法
技术领域
背景技术
发明内容
步骤二、通过调节聚焦元件参数抑制边缘场效应；
步骤三、根据边缘场分布情况确定引出磁通道结构；
步骤四、移动补偿铁块，得出垫补半径及角度，并分析补偿铁块所在半径、角度及补偿铁块形状尺寸的贡献。
1、本发明克服了本领域技术人员长期以来的偏见，即在引出区加谐波线圈实现谐波场垫补的传统方法，用补偿铁块+方位角代替传统的谐波线圈，这样做，即利用了铁块和谐波线圈均为铁磁物质、均能够产生抵消磁场的共性，又克服了谐波线圈制作工艺繁杂的不足，具体优势为：谐波线圈相比补偿铁块，前者需要通过复杂计算，并且制作过程繁杂、工艺要求高，导致周期长、成本高；后者不需要复杂的计算、不需要进行线圈的绕制、不需要采用复杂的工艺，只需要制作不同尺寸的铁块，并将其分别放到引出路径适当的位置，通过实验，得出不同长、宽、高铁块的尺寸以及不同方位角度的补偿效果数据，从中选出补偿效果最优的一组铁块的尺寸以及铁块的摆放方位角即可，整体效率提高很多。
图3为聚焦元件MCn中空槽内布设三块磁铁示意图；
图4为调整聚焦元件MCn内三块磁铁尺寸示意图；
图5为补偿元件Cn安装于环形恒温室内壁示意图；
图6为补偿元件Cn形状示意图；
图7为聚焦元件MC2-6产生的谐波分量随半径的分布图；
图8为聚焦元件MC2-6在加速器内产生的一次谐波相位随半径的分布图；
图中，1：磁轭；2、环形恒温室；3-1、3-2、3-3、3-4：螺旋式磁极；ESD1、ESD2：静电偏转板；
C1、C2：补偿铁块；MC1、MC2、MC3、MC4、MC5、MC6：聚焦元件；4：引出通道；5：高压电级；6：散热水管。
具体实施方式
补充说明：
边缘场是磁铁励磁后边缘磁场的分布情况；
引出路径是在正离子引出过程中所经过的路径，一般通过物理计算和机械设计实现人为干涉达到所需要的路径。
步骤四、移动补偿铁块，得出垫补半径及角度，并分析补偿铁块所在半径、角度及补偿铁块形状尺寸的贡献。
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