上海光源储存环光子吸收器设计研究
Design Study of the Photon Absorber for the SSRF
上海光源(Shanghai Synchrotron Radiation Facility, SSRF)储存环中有40块弯转磁铁,高能电子束流通过弯铁磁场时沿束流轨道切线向前的方向将产生致密的同步辐射光(SR).这些同步辐射光中只有一小部分(约15%)将被引入光束线、实验站,其余大部分由储存环上吸收处理.SSRF储存环采用分散分布的光子吸收器处理不用的同步辐射光,同时储存环上弯铁光及高功率密度的插入件光也由光子吸收器引出.光子吸收器是储存环上的关键部件,其性能将直接影响到储存环是否能正常运行. 本论文对弯转磁铁、插入件等设备产生的同步辐射特性参数进行了计算,分析介绍了同步辐射与物质作用原理、热交换理论、有限元热与结构分析理论等,并以此作为光子吸收器设计的理论基础.光子吸收器的设计包括布局设计、结构设计、热与结构分析计算、光致解吸性能分析,本论文对这几方面进行了细致的研究讨论.文中通过对一个标准单元压强分布计算,得出抽气室的压强和束流室压强的关系,据此可方便地由目前位于抽气室的压强测量点推算出真正关心的束流室的压强值. 光子吸收器的制造、验收和安装及运行过程中光子吸收器热与真空性能均是对光子吸收器设计合理性的证明和体现,本论文也对此进行了详细的介绍. 本论文研究了光子吸收器散射光,测量了一个标准A单元中各光子吸收器在附近真空室上造成的温升,然后对引起最高温升的单片侧壁吸收器PAB-04进行了重点研究,测出了其附近真空室的温度详细分布,推算出散射功率分布,并对由此引起的真空室上BPM的位移进行了计算,从而对BPM位移实时监测提出了要求.另外通过对光子吸收器散射光的分析,提出了辐射剂量分布测量的要求.论文最后讨论了降低光子吸收器散射光的方法,为今后的工程设计提供参考.
- 作者：
- 陈丽萍
- 学位授予单位：
- 中国科学院上海应用物理研究所
- 专业名称：
- 核技术及应用
- 授予学位：
- 博士
- 导师姓名：
- 赵明华
- 关键词：
- 吸收器；储存环；同步辐射
- Photonabsorber；Storagering；SynchrotronRadiation