CAS OpenIR  > 中科院上海应用物理研究所2011-2019年
纽扣电极型束流探头信号检测、传输技术研究
赵国璧
Subtype博士
Thesis Advisor冷用斌
2014
Degree Grantor中国科学院研究生院(上海应用物理研究所)
Degree Discipline核技术及应用
Keyword纽扣电极型探头 上海光源 束流位置测量 热形变 Ansysvv
Abstract纽扣电极型探头作为电子加速器的束测部件,是加速器调试运行和机器研究中关键的设备。对于此类探头的研究,目前国内外已完成的工作中关注于探头电极信号检测技术(电极几何尺寸、信噪比、束流阻抗等)的较多,而对束流信号的传输技术(feedthrough结构等)研究得较少。本文试图结合上海光源储存环的实际应用,在此类探头信号检测及传输结构设计方法上做一些新的尝试。 传统的电极型探头设计,一般都是采用解析公式结合有限元电磁场仿真软件(MAFIA/CST等)建模分析的方法来完成,对于建模精细程度以及计算机时的要求较高,不利于快速调整优化探头结构参数。本文尝试建立一种新的更为快速便捷的电极结构设计方法,依据检测电极和信号传输段的不同特征参数,将整个电极结构分段映射为不同的同轴传输线,以串联传输线的模型来描述探头的电学行为,如此即可借用电学中完善的理论基础和众多的工具包来搭建便捷的分析计算工具。以上海光源储存环纽扣电极型探头为具体对象,依据上述思路建立模型分析讨论了电极结构中主要特征参数对信号检测及传输的影响,分析结果为上海光源优化运行模式以及进一步升级改造提供了依据,对同类装置的设计建造也有一定借鉴价值。 除电学性能外,探头的热力学性能对测量也有一定影响。纽扣电极型探头主要用于束流横向位置测量,在拾取束流信号的同时会存在发热形变问题,有可能引入额外的系统测量误差,极端情况下甚至会导致设备损坏,在强流电子储存环的设计和运行中对此问题需要加以研究。以上海光源储存环纽扣电极为应用对象,分析了此类探头束流负载热效应的分析建模方法,对不同束流流强、不同填充模式下的电极发热问题进行了ANSYS仿真分析。结果表明,在上海光源所有设计运行模式下,电极因束流负载引起的发热形变均小于加工公差,对位置测量的影响可基本忽略,但极端情况下探头内的温度可达270摄氏度,存在一定的设备损坏风险,需要提出相应对策。
Language中文
Document Type学位论文
Identifierhttp://ir.sinap.ac.cn/handle/331007/14822
Collection中科院上海应用物理研究所2011-2019年
Recommended Citation
GB/T 7714
赵国璧. 纽扣电极型束流探头信号检测、传输技术研究[D]. 中国科学院研究生院(上海应用物理研究所),2014.
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