【摘 要】
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高能加速器是大型科学实验装置,是人类探索微观世界的窗口.在加速器中,磁铁可以具有偏转、聚焦、色品校正与闭轨校正等功能,因此磁铁的设计工作显得尤为重要.现在的工作者使用软件进行磁铁设计,常用的磁铁设计软件有Poisson和Roxie等.Poisson是常规电磁铁二维设计软件,Roxie是超导磁铁设计软件.磁铁设计中需要对磁场的各阶分量进行计算,只有高阶分量满足一定要求的磁场才能够满足加速器磁铁的不同
【机 构】
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中国科学技术大学同步辐射实验室 安徽合肥230029 中国科学技术大学核科学技术学院 安徽合肥23
【出 处】
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安徽省核学会理事扩大会暨2015年学术年会
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高能加速器是大型科学实验装置,是人类探索微观世界的窗口.在加速器中,磁铁可以具有偏转、聚焦、色品校正与闭轨校正等功能,因此磁铁的设计工作显得尤为重要.现在的工作者使用软件进行磁铁设计,常用的磁铁设计软件有Poisson和Roxie等.Poisson是常规电磁铁二维设计软件,Roxie是超导磁铁设计软件.磁铁设计中需要对磁场的各阶分量进行计算,只有高阶分量满足一定要求的磁场才能够满足加速器磁铁的不同设计要求.磁铁设计软件使用斜多极系数an与正多极系数bn表示磁场的各阶分量.两个软件在参数的使用上有所不同,对使用者造成了一定的困扰.本文首先分别介绍了这两个参数在常规磁铁与超导磁铁中的推导方法,推导中使用了磁场谐波系数概念,超导磁铁推导中介绍了复变函数法和三角级数法两种不同的方法,同时简述了参数在设计过程中的实际意义,并对这几种方法以及参数的使用进行了统一,以方便设计者们设计时使用.最后本文通过常规四极磁铁和超导二极cos-theta结构磁体的设计实例简要介绍了磁铁设计软件的使用方法,并且对比分析了两个软件的优缺点.
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