[發明專利]一種產生扭擺軌道并增加軸向聚焦力的周期性磁鐵組件

有效

• 申請號: 201811429364.6
• 申請日: 2018-11-27
• 公開（公告）號: CN109561568B
• 公開（公告）日: 2020-01-24
• 發明（設計）人: 邊天劍;李明;張天爵;王川;安世忠;王飛
• 申請（專利權）人: 中國原子能科學研究院
• 主分類號: H05H13/00
• 分類號: H05H13/00;H05H7/04
• 代理公司: 11508 北京維正專利代理有限公司
• 代理人: 羅煥清

1.一種產生扭擺軌道并增加軸向聚焦力的周期性磁鐵組件，用于增加軸向聚焦力的周期性高梯度產生扭擺軌道的磁鐵組件沿著加速器圓周方向間隔布設，其特征在于：該用于增加軸向聚焦力的周期性高梯度產生扭擺軌道的磁鐵組件包括一個布設在兩個正向偏轉磁鐵中間的反向偏轉磁鐵，該反向偏轉磁鐵為沿垂直方向與正向偏轉磁鐵磁極方向相反的磁鐵；該反向偏轉磁鐵為：將加速器當前軌道附近的上下兩端粒子聚焦到當前軌道上的軸向聚焦的磁鐵；

所述周期性高梯度產生扭擺軌道的磁鐵組件就是以兩個正向偏轉磁鐵、一個反向偏轉磁鐵、兩個長漂移節、兩個短漂移節構成一個周期的組件；該兩個長漂移節位于該磁鐵組件的兩側，該兩個短漂移節分別位于該磁鐵組件內部的正向、反向偏轉磁鐵之間；所述長漂移節位于相鄰兩個正向偏轉磁鐵之間的無磁場空間，所述短漂移節位于各個磁鐵組件內部的磁鐵之間的無磁場空間；

所述反向偏轉磁鐵包括反向偏轉磁極結構、反向偏轉磁氣隙結構、反向偏轉勵磁線圈；所述反向偏轉磁鐵的磁極結構為開口朝向加速器圓心的蹄形磁極結構，該蹄形磁極結構磁極上下排列、該上下排列的磁極分別與上下排列的正向偏轉磁鐵的磁極相反；

所述反向偏轉磁氣隙結構包括蹄形磁極沿加速器半徑方向磁極之間的空間距離，該空間距離隨著加速器半徑的加長而縮短，使得磁場強度隨著上下兩端磁極距離的縮短而增強，因而構成高梯度磁場強度的磁鐵結構；所述反向偏轉勵磁線圈為異型大尺寸高溫超導勵磁線圈，所述反向偏轉勵磁線圈分別纏繞在蹄形磁極上下兩個相對面的各自邊線周圍并進行勵磁，從而在隨半徑而變化的變高度磁氣隙結構中產生所設計的磁場。

2.根據權利要求1所述的一種產生扭擺軌道并增加軸向聚焦力的周期性磁鐵組件，其特征在于：所述用于增加軸向聚焦力的周期性高梯度產生扭擺軌道的磁鐵組件的正向或反向偏轉磁鐵邊緣呈螺旋線形，該螺旋線形用來輔助正向偏轉的徑向聚焦磁鐵和反向偏轉的軸向聚焦磁鐵對束流的聚焦。

3.根據權利要求1所述的一種產生扭擺軌道并增加軸向聚焦力的周期性磁鐵組件，其特征在于：2倍正向偏轉磁鐵的偏轉角度-反向偏轉磁鐵角度＝360度÷周期數；所述周期數是沿著加速器圓周方向布設的周期性高梯度產生扭擺軌道的磁鐵組件的數量。