CSNS快循环同步加速器全部磁铁顺利完成制造与测试
2015年12月31日,随着最后一台同步加速器四极磁铁在隧道中安装就位,标志着中国散裂中子源工程快循环同步加速器所有磁铁的批量生产与磁场测试工作全部完成,历时四年左右的RCS环磁铁研制、测试、安装工作圆满结束。
RCS磁铁是快循环同步加速器的重要组成部分,共有各类磁铁145台,包括二极磁铁24台、四极磁铁48台、六极磁铁16台、校正磁铁34台、注入区特种磁铁14台以及引出区特种磁铁9台。全部磁铁由高能所东莞分部加速器技术部磁铁组人员完成物理设计,其中二极磁铁与四极磁铁是带直流偏置的25Hz交流磁铁,在相同类型的磁铁中,均属于国内首次成功设计和研制的大型磁铁,精度要求高、技术工艺复杂,课题组在设计、制造与测试三方面都取得突破性成果,交流磁铁的技术、工艺与磁场测量技术达到国内领先、国际一流水平。在磁铁设计中,实现了磁场、涡流场与温度场的耦合计算;通过精确建模实现了端部复杂削斜方案的设计,满足了降低端部涡流损耗与高阶场误差的要求;同时设计人员对相邻磁铁之间的边缘磁场干涉效应进行了计算和深入研究。
通过项目组人员与相关厂家的联合攻关,解决了生产过程中出现的各种技术难题,取得了一系列技术成果。其中,二极磁铁铝绞线线圈的制造、四极磁铁线圈四组并绕与引线母排的交叉换位方法、铁芯冲片的掺和与高温粘接固化、基于大型数控机床和磁场计算模型直接进行的磁铁整体端部削斜等工艺,在国内加速器大型磁铁制造中为首次实现。
RCS磁铁磁场测量在东莞CSNS园区2号测试实验厅完成,为了完成各类磁铁不同的磁场测量任务,磁铁组自主研制了6套磁场测量系统,测量结果表明,磁铁的各项主要指标均满足物理要求。同时针对相邻磁铁之间的边缘场干涉问题进行了专项测量,为加速器物理的调束提供了参考数据。
在加速器技术部机械组、电源组、物理组、准直组以及技术支持部的大力支持与协作下,RCS全部磁铁批量顺利完成制造与测试,转入安装后的后期工作阶段。
工程现场
工程现场
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