上海光源电子储存环超高真空室设计研究

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1、中国科学技术大学博士学位论文上海光源电子储存环超高真空室设计研究姓名：殷立新申请学位级别：博士专业：核科学与技术指导教师：金玉明2002.4.1■t中I訇科学技术人学博I‘论文摘要摘要海光源(SSRF)是国内计划中的第三代同步塑墅堂塑：也是目前世界E计和建造中的能量最高的中能光源。在该光源储存环真空系统中将选用铝合金材料、机械加工焊接成型真空室，它的设计、制造有多方面的问题需要解决，因此在光源预研制阶段开展了储存环真空室的设计研究工作。，本论文对与储存环真空室相关的物理因素进行了分析，为真空室设计提供了理论依据，并从电子储存环物理的角度出发对真空室设

2、计提出了要求；对目前世界上已有的同步辐射光源的主要真空室结构类型系统地进行了压强分和、机械强度等方面的综合分析与比较，定量地给出了各种结构的主要差别，并据此确定在SSRF储存环中采用光子集中吸收、集中排气的真空系统设计方案：对SSRF真空室进行了物理计算与设计，确定了真空室的关键参数，并从真空室安全运行的角度出发对光源的调试及运行提出了限制条件；建立了SSRF储存环真空系统的计算机计算模型，对单元系统中的压强分布进行了详细计算与分析，并提出了具体实施方案，以实现真空系统的优化配置。—／在物理分析的基础上完成了SSRF储存环大型主体真空室的结构设计，在

3、幽际上同类真空室中首次采用了真空室内部支撑方案；通过工艺研究与试制，完成了国内首件电子储存环铝合金机械加工、焊接成型超高真空室样机的研制工作，经专家鉴定主要指标已达到国际同类装置的先进水平；在预研制真空室样机上进行了储存环真空系统动态压强模拟测试，实测结果与计算机模拟计算结果符合得很好，它表明真空系统计算*Jtit。算模型是合理的、可信的，这就为SSRF工程真空系统优化设计提供了便捷的方法。通过对SSRF真空室光子吸收器局部结构进行的光激发解吸实验测试，获得了光激发解吸系数值，并确认了在SSRF真空系统中进行原位辉光放电处理的合理性、可行性及简便性，

4、为在SSRF储存环中降低光激发解吸气载提供了有效的手段。对光源储存环高光激发解吸区域进行局部原位辉光放电处理是在第三代同步辐射光源中首次采用的。通过对SSRF储存环真空室的设计、试制及实验测试，为SSRF储存环超高真空系统的方案优化与工程设计提供了较好的理论基础与实际经验，对将来SSRF储存环真空系统的成功建造具有重要意义，同时对我国铝合金超高真空技术的发展也是有参考价值的。丫关键词：真空室、储存环、同步辐射中国科学技术人学博L论文摘要DesignStudyoftheVacuumChamberfortheSSRFElectronStorageRing

5、AbstractTheShanghaiSynchrotronRadiationFacility(SSRF)isaproposedthirdgenerationlightsourceinChinaIthasthehighestenergyinintermediate—energylightsourceintheworld．ThevacuumchamberofthestorageringforSSRFwillbemadeofaluminumalloy．MechanicalmachiningandTIGweldingwillbeadoptedforit．M

6、anyproblemshavetoberesolvedindesignandfabricationbeforeconstructionoftheengineeringproject．ThestudyofthestorageringvacuumchamberhasbeenperformedintheR&DforSSRF．Thephysicalanalysisaboutstorageringvacuumchamberiscarriedout．ItCanprovidetheoreticalbasisforthechamberdesign．Asystemat

7、icanalysisandcalculationaswellascomparisononpressuredistributionandchamberstrengthofthemainchamberstructuresforsomeexistinglightsourcestorageringintheworldarecarriedout．IthasshownthatthevacuumchamberstructureofphotonconcentratedabsorbingandgasconcentratedpumpingisthebestoneSoth

8、atwehavedecidedtousethestructureofphotonconcentratedab