дипольный магнит системы инжекции рециркулятора “salo”

ДИПОЛЬНЫЙ МАГНИТ
СИСТЕМЫ ИНЖЕКЦИИ
РЕЦИРКУЛЯТОРА
“SALO”
И.С.Гук, А.Н.Довбня, С.Г.Кононенко, В.Н.Лященко,
А.Ю.Мыцыков, В.П.Ромасько, А.С.Тарасенко,
В.А.Щербинин
Национальный научный центр «Харьковский физикотехнический институт»
IX МЕЖДУНАРОДНЫЙ СЕМИНАР ПО ПРОБЛЕМАМ УСКОРИТЕЛЕЙ
ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ памяти В.П.Саранцева,17 - 21 сентября 2011
Система инжекции
Углы поворота пучка в магнитах
инжекционного тракта равны 30°,
в магнитах змейки – менее 2°
поле во всех этих магнитах
должно изменяться от 0,092
до 0,27 Тл
Дипольный магнит системы
инжекции
POISSON A.N. Dovbnya, I.S. Guk, and. Draft design of recirculator SALO magnetic
system. // The Journal of Kharkov National University, Vol. 784, Physical series
"NUCLEI, PARTICLES, FIELDS", Issue 4/36/, 2007, p. 3 - 14.
Эскизный проект
Рабочий проект
Катушки магнита
медная проволока круглого сечения диаметром 1,57 мм. Эмалевая изоляция
провода покрыта двумя слоями стекловолокнистой намотки с пропиткой
теплостойким лаком. 180 °С. Каждая катушка содержит 1140 витков. Полное
сопротивление обмотки одной катушки – 3,45 Ом.
Магнит
Ярмо магнита изготовлено из
железа АРМКО. Сечение полюсов
100*100 мм. Расстояние между полюсами
равно 25 мм.
Точность обработки поверхностей –
20 микрон.
Камера 12Х18Н10Т
Источник питания
дипольного магнита
стабильность поля в магните лучше 0.05 %
Топография поля магнита
0.2
0.15
B,T
0.1
0.05
50
0
X,mm
-100
100
0
S,mm
100
Измеренное распределение для поля Измеренное распределение для поля в
в зазоре магнита 0,05 Тл
зазоре магнита 0,2 Тл
Для поля 0,05Тл эффективная длина равна 133,80,5мм;
для поля 0,2Тл – 133,40,5мм.
Распределение поля магнита
0.05
0.04
0.0494
0.03
-150
-100
-50
0.04935
0.02
0.0493
0.01
0.04925
50
100
150
-20
-10
Распределение поля с индукцией 0,05 Тл
10
20
Распределение поля магнита
0.2
-20
-10
10
0.15
0.2028
0.1
0.2026
0.05
-150
-100
-50
0.2024
50
100
150
Распределение поля с индукцией 0,2 Тл вдоль траектории
20
Распределение поля магнита
0.20325
0.203
0.048
0.20275
0.046
0.2025
0.044
0.20225
0.042
30
40
50
0.20175
60
70
80
40
60
80
100
0.038
Распределение магнитного поля перпендикулярно центральной линии магнита.
Индукция поля 0,05 Тл
Индукция поля 0,2 Тл
Распределение поля магнита
Кривая намагничивания
Величина квадрупольной
и секступольной
составляющей поля магнита
Fs=T/m^2*m
Fq=T/m*m
-0.4
0.01
0.005
R,mm
40
-0.005
45
50
55
60
65
-0.6
-0.8
R,mm
-0.01
40
-0.015
-0.02
-1.2
Для поля 0,2 Тл
45
50
55
60
65
Выводы
Разработанный и изготовленный магнит полностью отвечает требованиям
работы в составе системы инжекции рециркулятора SALO.
Диапазон изменения поля соответствует заданным значениям.
Охлаждение обмотки за счет естественной циркуляции воздуха оказалось
эффективным. В процессе эксплуатации магнита на стенде в рабочем режиме
температура обмотки не превышала температуру окружающего воздуха более
чем на 15 °С.
Полученные в результате изготовления опытные данные позволят
усовершенствовать технологию изготовления как ярма, так и катушек магнита.
Измеренные распределения поля будут использованы для моделирования
движения частиц в магнитной структуре рециркулятора.