《脈衝雙線磁軸測量技術》是依託中國工程物理研究院流體物理研究所，由楊治勇擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：脈衝雙線磁軸測量技術
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：楊治勇
- 依託單位：中國工程物理研究院流體物理研究所
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目提出的脈衝雙線磁軸測量技術，是在原有的脈衝緊線測量方法基礎上發展起來的、有一定創新思路的螺線管線圈磁軸測量技術。採用雙線布局，一根本底線，一根測量線，同步進行本底信號和總信號測量，通過差分獲得被測線圈磁軸傾斜的淨信號。與傳統的測量方法相比，克服了傳統測量方法中兩次測量活動分時進行而引入的本底信號波動，大幅度提高測量精度，同絲線與線圈幾何軸準直偏差造成的測量不確定度相比，將氣流、震動、噪音、地磁場等環境因素的影響減弱到可以忽略的程度。本項目所提出的脈衝雙線測量技術還可以套用到第四代光源波盪器的磁場測量中。
結題摘要
螺線管線圈是構建直線感應加速器束流傳輸線的基石，其性能的好壞直接關係到束流傳輸的質量以及最終獲得的束流品質。線圈的品質主要取決於軸向場的大小以及磁軸與幾何軸的合一精度。 一直使用脈衝緊線磁軸測量方法測量靈敏度很高，這種高靈敏度帶來的一個不利後果是很多環境因素的微小變化都會對繃緊絲線的振動產生影響，如氣流變化、噪音、地面震動、地磁場波動等。測量時一根絲線分兩次測量本底和總信號，通過總信號與本地信號的差獲得磁軸偏差信號，由於測量的不同步性難以保證本底測量時環境因素的影響與總信號測量時完全一致。為了解決這一問題，本文創造性的引入了第二根本底測量線，實時測量環境本底信號。 在研究中首先通過理論分析和數值模擬，得出存在磁軸傾斜/磁軸偏軸時金屬絲的振動信號。從理論上分析了雙線法引入的問題：兩根金屬絲相互作用、以及線圈外磁場對本底線作用產生的信號。表明這兩個因素在測量中可以當做常量處理。對金屬絲下垂建立了數學模型，得出了下垂曲線方程，據此對引入的測量誤差進行了估計。然後以數值模擬得出的金屬絲振動信號為參考，設計了新的信號處理電路，實現了信號的無失真放大傳輸。 最後搭建實驗平台進行了平直基線的實驗研究以及與單線法的對比實驗研究。對測量結果的分析表明脈衝雙線法測量不確定度及環境適用性優於單線法，雙線法可以將磁軸傾斜的測量解析度提高到優於0.1mrad，測量誤差小於0.173mrad，而測量誤差大部分來源於雷射跟蹤儀準直產生的誤差，且基線波動遠小於單線法。同樣測量條件下，雙線法x和y方向基線波動分別為單線法的1/2和1/4。
