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上海光源超导波荡器样机带束测试获得成功
时间 : 2021-11-16     

近日上海光源自主研发的我国首台超导波荡器样机成功完成了储存环上的大流强带束测试,表明我国已掌握了超导波荡器研制的关键技术,并取得了重大实质性进展。  

超导波荡器是国际上正在发展的加速器光源关键核心技术。相比永磁波荡器,在相同周期长度和磁气隙下,超导波荡器能获得更高的峰值磁场,从而能获得更高的辐射光通量,尤其对于高能光子。为此,国际上很多同步辐射光源和X射线自由电子激光装置都在研发短周期超导波荡器,但到目前为止只有美国APS和德国KIT两家同步辐射光源的研制获得了成功。 

上海光源早在2013年便组织磁铁、机械、真空、低温和电源等专业组开始对超导波荡器的相关技术进行实验研究,包括超导磁体及恒温器的设计、超导线圈的绕制、磁体的冷却、磁场测量、小孔径束流室的加工、电源测控以及失超保护等。2015年依托中国科学院上海大科学中心正式立项研制一台可用于安装在储存环上做带束流测试的超导波荡器试验样机,样机的磁周期长度为16mm,磁长度为800mm。2020年底完成了样机全部部件的加工和测试,2021年8月完成了整机集成和离线测试,9月安装到储存环04单元进行了束流热负载的测试,最后于11月12日进行了带束流测试。测试结果表明,在200mA流强下束流热负载的绝热效果达到预期,励磁线圈的电流加载超过350A,等效峰值磁场约为0.57T。图1为安装在上海光源储存环上的超导波荡器样机,图2为带束调试中探测到的超导波荡器辐射光斑。 

该样机的成功研制为下一步研发用作我国硬X射线自由电子激光装置和新一代同步辐射光源衍射极限环以及进一步提升上海光源性能的超导波荡器奠定了坚实基础。 


  
安装在储存环上的超导波荡器样机

 
 
探测到的超导波荡器辐射光斑