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1、暋第27卷暋第3期原子核物理评论Vol灡27,No.3暋暋2010年9月NuclearPhysicsReviewSep,2010暋暋暋文章编号:1007-4627(2010)03-0280-04*HIRFL微束辐照装置偏转磁铁的安装准直王少明,陈文军,杨胜利,蔡国柱,郭艺珍,周光明,满开第,宋明涛(中国科学院近代物理研究所,甘肃兰州730000)摘暋要:微束辐照装置是将辐照样品的束斑缩小到毺m量级,能够对辐照粒子进行准确定位和精确计数的实验平台,是开展辐照材料学、辐照生物学、辐照生物医学和微加工
2、的有力工具。毺m量级的束流对设备的准直安装也提出了极高的要求,对于HIRFL系统微束线上的二极磁铁,由于其所在位置的空间相当狭小,使得设计就位时磁铁的位置及角度与地面做基准时的不同,这给安装准直工作带来了挑战。通过引入变化的基准坐标值的办法,有效解决了这一难题,使全部磁铁安装误差都控制在了要求的公差范围之内。关键词:HIRFL;微束装置;磁铁;激光跟踪仪;准直安装中图分类号:TL暋暋暋文献标识码:A1暋引言四级透镜R0Q1—R0Q3聚焦形成物点,采用两台45曘的二极铁R0B2和R0B3辅以R0Q
3、4构成对称消随着核物理及相关实验对加速器束流品质的要色差系统,在铅锤面偏转后形成垂直向下传输束求不断提高及加速器技术的发展,准直测量在加速[3]流。置于磁铁间的狭缝在限制束流发射角的同时器技术中的重要作用亦日益凸显。准直的最终目的又进行能量分析。在束流线末端用高梯度三组合四是使得真空管道中心与物理设计的束流道相重合,级透镜R0Q5—R0Q7强聚焦束流,形成毺m束。系但是众所周知,相当部分的束流输运管道周围有磁统物距很长而像距很短,可以得到15暶1的像放大铁包裹。既然如此,那么要保证真空管道的位置
4、精率。设定物狭缝宽度为15毺m原则上可使像宽达到度,必然首先要保证磁铁的位置精度。本文试图以1毺m。微束终端共有3种类型的磁铁,其中二极铁兰州重离子研究装置(HIRFL)新建的一条束流线和HIRFL系统中同类型的磁铁物理指标和规格基为例,来说明不垂直于地面束流线上磁铁的安装准本相同。采用冲片磁铁的工艺,利用已有的冲模和直问题。2暋重离子微束装置简介重离子微束装置是开展辐照生物学和辐照材料[1]学研究的有力工具,在环境分析和微加工等领域[2]也具有独特的优势和潜在的应用前景。中能重离子微束装置是以
5、HIRFL提供的中能和低能重离子束为基础,在HIRFL实验大厅预留的分支兴建的,束流输运线布局如图1所示。在HIRFL实验大厅的预留接口处,用30曘二极磁铁(以下简称二极铁)图1中能重离子微束辐照装置示意图R0B1将束流水平导向地下室入口方向,以三组合*收稿日期:2010灢01灢19;修改日期:2010灢04灢08暋暋*暋基金项目:国家重点基础研究发展规划项目(973计划项目)(2010CB34201)暋暋暋暋作者简介:王少明(1971-),男(汉族),甘肃天水人,工程师,硕士,从事加速器测量准
6、直研究;E灢mail:wangsm@impcas.ac.cn暋第3期王少明等:HIRFL微束辐照装置偏转磁铁的安装准直·281·叠压设备加工。定位辐照的精确度和定位辐照的准安装中的难题,保证安装的精度,这是本文探讨和[4]确度是微束装置的两个最主要指标。然而磁铁安研究的中心内容所在。装位置精度,必然影响定位辐照的准确度。我们为仅以地面洞口处二极铁R0B3的安装准直为例来介4暋激光跟踪仪及其软件简介绍本文提出的方法。采用美国Faro公司生产的SMX4500激光跟踪仪及其配套软件insight4.0
7、来安装,激光跟踪仪是3暋束流输运线弯曲段磁铁的几何布局一种三维坐标测量机,主要由激光发生器、光学反微束流线由两块二极铁R0B2,R0B3和一块四射镜(SMR)和控制系统(TCU)等部分组成,激光极透镜R0Q4构成。其中位于地面洞口处的二极铁发生器发出的激光照射到光学反射镜上,激光束按R0B3由于其所处的特殊地形,使得安装准直相当原方向反射回跟踪仪,根据红外激光传播的时间和费时费力。洞口示意图见图2。束流通往地下室洞波长来计算距离。SMX4500可以在0—24m暳270曘口形状由大小两个矩形呈上大
8、下小台阶形构成,其暳120曘的空间内获得高精度的测量结果,其径向测中下面的台阶用来作磁铁的承重面。洞口入口(上距精度为10毺m+0.8毺m/m,横向测距精度为18口)处大小为1300mm暳2400mm,出口(下口)大毺m+4毺m/m。具有独特的自动瞄准、绝对距离测小为1220mm暳2350mm,而二极铁R0B2,R0B3量和实时观测等功能。配套软件Insight功能十分尺寸大小为670mm暳850mm暳1800mm,重约强大,它有离散点和连续扫描两种测量方式可供选6.5t,偏转半径为2m,偏转角
