发布时间：2016-09-07

项目内容：

【成果完成人】 许皆平;李炜;崔剑;李明

【第一完成单位】 中国科学院上海应用物理研究所

【关键词】 波荡器，二硼化镁，超导

【中图分类号】 TM26

【学科分类号】470.40

【成果简介】 本发明涉及一种二硼化镁超导波荡器,包括两列纵向间隔且平行排列的超导线圈阵列,每列所述超导线圈阵列包括一高导磁线圈骨架、轴向间隔且相互平行地围绕设置在所述高导磁线圈骨架表面的2n+1个导磁挡板,以及绕制在所述高导磁线圈骨架表面并位于相邻两个导磁挡板之间的2n个二硼化镁超导线圈绕组,其中,n为自然数;以及向所述二硼化镁超导线圈绕组供电的直流电源,该直流电源的电流方向以使两个相邻所述二硼化镁超导线圈绕组产生的磁感应强度大小相同、方向相反的方式设置。本发明通过采用了二硼化镁超导材料,其超导临界温度较高,因此其运行温度较高,从而有效降低了制冷费用;同时通过采用整体式的线圈骨架,提高了波荡器磁场周期长度的精度。 波荡器是一种产生周期磁场的设备,是同步辐射装置和自由电子激光装置中的核心部件。电子束通过波荡器产生的周期磁场时,发出的X射线发生干涉,从而得到高亮度的准单色光。 目前,国内同步辐射光源主要使用的是常温稀土永磁波荡器,其主要局限在于：其所能达到的磁感应强度较低,并且磁场大小调节比较麻烦。导致上述局限的原因在于：常温稀土永磁波荡器受稀土永磁材料本身所能达到的最大剩磁限制,磁场强度大小已经达到了极限;目前周期长度为25毫米的常温稀土永磁波荡器的磁感应强度可以达到0.94特斯拉;而国外研究机构正在研究基于铌钛(NbTi)超导材料的波荡器,其主要局限在于：铌钛超导材料的超导临界温度很低,需要运行在4.2K的温度下,因此所需的制冷费用较高。 另外,常温稀土永磁波荡器的磁感应强度的大小需要通过机械结构调节永磁块之间的距离来调节,因此需要非常精密和复杂的机械调节机构来实现。而且,由于此类波荡器中的线圈阵列通常由多个绕制有线圈的骨架排列而成,而每个骨架的尺寸需要做到完全一致,否则会严重影响波荡器的磁场周期长度的精度,因此对其加工工艺的要求很高,从而也就存在了制造成本提高的问题。

【成果水平】 国际领先

【研究起止时间】 2012-06～2015-04

【评价形式】 评价机构

【成果入库时间】 2016