“闭合型”波荡器及用途制造技术

本发明专利技术提供了一种“闭合型”波荡器。它由小磁块构成的成对的动永磁体组、成对的定永磁体组，安装在磁体组上的极头和轭轶组成。它的工作区磁场由动、定磁体组的小磁块经极头、工作区闭合磁路形成，从而实现波荡器磁回路闭合。它可以用于传统波荡器的改造。本发明专利技术实现了磁回路的闭合，降低了工作区磁场对环境的干扰；拓展了波荡器辐射光谱，并易于优化其辐射亮度和通亮等性能指标；并降低了波荡器的成本。采用动、定永磁体组的方式，使波荡器具有“开关”性能，从而使波荡器的安装，调试与运行简便易行。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及波荡器
波荡器是同步辐射加速器和自由电子激光装置上广泛应用的核心部件之一。目前国内外所用波荡器为传统“开放型”波荡器，这种波荡器的磁回路近乎“开放”，永磁体工作点低，产生磁通少，又有相当一部分磁通漏于波荡器非工作区，导致这类波荡器虽采用昂贵的永磁体材料，性能却不好，极头磁场最高只达材料饱和点的二分之一，并对周围环境造成磁干扰。此外，这类波荡器造价异常昂贵。本专利技术的目的在于提供一种高性能，低造价的“闭合型”波荡器。本专利技术采用以下方式实现。本专利技术由小磁块构成的成对的动永磁体组、成对的定永磁体组，安装在磁体组上的极头和轭轶组成。它的工作区磁场由动、定磁体组的小磁块经极头、工作区闭合磁路形成，从而实现波荡器磁回路闭合。它可以用于传统波荡器的改造，将全部永磁体组设置成定永磁体组，分别固定于传统波荡器的磁间隙调节系统，来提高波荡器的性能。本专利技术的定永磁体组可以位于动永磁体组之间，也可以是动永磁体组位于定永磁体组之间，还可以是动永磁体组位于一边，定永磁体组位于另一边。本专利技术也可以只设置动永磁体组。通过改变极头形状和结构可以实现工作区磁场的垫补。极头可以伸入真空室。垂直束流Z的X、Y两个方向的工作磁场结合可形成“园极化”波荡器。本专利技术实现了磁回路的闭合；通过改变极头形状与结构实现工作区磁场的垫补，降低了工作区磁场的一、二次积分、多极磁场和各周期场与理想场的辐射光相差，从而降低其对束流的干扰，并优化了波荡器辐射光谱的基波与谐波、亮度和通亮等性能指标如拓宽了现有光源的光谱，提高光源亮度；降低了波荡器的成本。采用动、定永磁体组的方式，使波荡器具有“开关”性能，从而使波荡器的安装，调试与运行简便易行。下面结合附图对本专利技术作进一步的描述。附附图说明图1，本专利技术原理图。其中，1、7-轭轶，2、6-动永磁体组，3、5-定永磁体组，4-可调极头，8-小磁块(带有箭头的均为小磁块)，9-真空室。附图2，本专利技术结构之一示意图(动永磁体组夹定永磁体组的情况)。其中，10、15-无磁工字梁，11-活动底座，12-夹子，13-导轨，14-丝杠，16-底座。参见附图，动、定永磁体组分别由小磁块8构成(附图1中标有箭头的均为小磁块)。动永磁体组(2、6)分别与轭轶(1、7)相连，并用夹子12固定在活动底座11上。活动底座11放置在无磁工字梁10的凹槽内。定永磁体组(3、5)固定在无磁工字梁15的凹槽内，位于动永磁体组(2、6)之间。可调极头4分别安装在定永磁体组(3、5)上。本专利技术的工作区磁场由定永磁体组的小磁块经动永磁体组的小磁块、极头、工作区闭合磁路形成。箭头方向为小磁块磁化方向。Z向为束流方向。安装本专利技术时，可调极头4可以伸入真空室9，形成“磁真空室”。工作时，利用电机带动活动底座11，使动永磁体组(2、6)移动。当动永磁体组向Z方向移动时，磁势相减，产生所需工作磁场。当移动1/4磁周期长度时，波荡器工作区产生零磁场，从而实现“闭合型”波荡器的开关性能。当动永磁体组向反方向移回时，永磁体组(2、3、5、6)的磁势相互叠加，在波荡器工作区产生最强的峰值磁场。垂直束流Z另一方向的磁场也可用同样的原理产生。垂直束流Z的X、Y两个方向的磁场结合可形成“圆极化”波荡器。根据安装现场情况，可将永磁体组(2、6)固定，成为定永磁体组；将永磁体组(3、5)分别固定在活动底座上，成为动永磁体组。还可将永磁体组(2、3)固定，成为定永磁体组；将永磁体组(5、6)分别固定在活动底座上，成为动永磁体组。或将永磁体组(5、6)固定为定永磁体组，永磁体组(2、3)固定在活动底座上，成为动永磁体组。移动动永磁体组(2，3)使其沿束流区方向移动+/一二分之一周期，调节所需工作区磁场。本专利技术可以只设置动永磁体组(2、6)。移动动永磁体组，在波荡器工作区产生的磁场可以从最大峰值磁场经零磁场连续变化到负的最大峰值磁场。本专利技术也可用于传统波荡器的改造，以提高其性能。如图1所示，固定轭轶1、永磁体组(2、3)于传统波荡器间隙调节系统的上部，固定永磁体组(5、6)轭轶7于其下部，改变上、下极头间间隙，即可调节工作磁场。这一方法尤其适用于已投入运行波荡器的改造，以提高其性能。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种“闭合型”波荡器，其特征在于它由小磁块［８］构成的成对的动永磁体组［２、６］、成对的定永磁体组［３、５］，安装在磁体组上的极头［４］和轭铁［１、７］组成，它的工作区磁场由动、定永磁体组的小磁块［８］经极头［４］、工作区闭合磁路形成，实现波荡器磁回路闭合。

【技术特征摘要】
1.一种“闭合型”波荡器，其特征在于它由小磁块[8]构成的成对的动永磁体组[2、6]、成对的定永磁体组[3、5]，安装在磁体组上的极头[4]和轭轶[1、7]组成，它的工作区磁场由动、定永磁体组的小磁块[8]经极头[4]、工作区闭合磁路形成，实现波荡器磁回路闭合。2.如权利要求1所述的波荡器，其特征在于所说动、定永磁体组，可以是动永磁体组位于定永磁体组之间，也可以是定永磁体组位于动永磁体组之间，还可以是动永磁体组位于一边，定永...

【专利技术属性】
技术研发人员：李格，魏英，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：34[中国|安徽]