西安200 MeV质子应用装置准直测量与数据处理

吕 伟， 闫逸花， 董 岚， 王小龙， 李 波， 门玲鸰， 罗 涛，马 娜， 王 铜， 梁 静， 何振强， 柯志勇， 王 迪， 刘卧龙，王百川， 王敏文， 王茂成， 张 辉， 杨 业， 赵铭彤， 王忠明

(1. 强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室， 西安 710024； 2. 西北核技术研究所， 西安 710024；3. 中国科学院 高能物理研究所， 北京 100084)

在西安200 MeV质子应用装置(Xi’an 200 MeV Proton Application Facility, XiPAF)建设过程中，为了使质子束流按照物理设计的轨道传输，减小束流与管道碰撞产生的损失，加速器的磁铁、腔体、管道及束流测量等设备要求精确安装到指定位置。安装过程中，需要采用准直测量的方法进行准直安装[1]，满足安装偏差要求，提高束流的传输效率。XiPAF磁铁位置安装精度为±0.2 mm，旋转安装精度为±0.5 mrad，采用激光跟踪仪进行准直测量[2]。

XiPAF准直测量属于精密工程测量[3]。准直测量就是最大限度的减少各种安装偏差对测量值造成的影响。测量仪器、观测人员、外界条件、被测对象、测量方式和数据处理方法都会对测量结果产生影响。测量仪器具有一定限度的精确度，测量得到的数据必然带有偏差[4]；外界条件也是影响准直测量精度的关键因素，如湿度、温度及地基等会对测量结果产生较大影响[5]；被测对象的机械结构设计和表面加工精度也是影响准直测量精度的重要因素[6]；在全面测量过程中，由于加速器尺度较大，采用多站测量的方法[7-8]测量所有设备的位置，会有冗余的测量数据，且测量的过程中不可避免的引入测量偏差，需要采用平差方法[9]对带有测量偏差的冗余测量数据进行处理。……