SHINE超导波荡器磁场点测量霍尔探头位置标定

吴泽州 张继东 陈金雅 周巧根1,

1（中国科学院上海应用物理研究所 上海 201800）

2（中国科学院大学 北京 100049）

3（中国科学院上海高等研究院 上海 201204）

波荡器（Undulator）是一种由极性正负交替排列的周期性磁体组成的装置。其基本原理：使在磁场中运动的带电粒子受到一个横向力，带电粒子受横向力的作用形成周期性的运动轨迹，进而产生强烈的辐射。由于波荡器产生的这种辐射具有高度的准直性和相干性，使其成为同步加速器光源和自由电子激光器中的关键部件。波荡器中的磁体可以是永磁体也可以是超导磁体，大多数安装在光源上的波荡器使用的是永磁体。与永磁波荡器相比，超导波荡器（Superconducting Undulator，SCU）可以在相同周期下获得较高的峰值磁场，从而产生高亮度的X射线［1］。到目前为止，磁体长度在2 m 以内的SCU已由国内外多家单位研制成功并实现了在电子储存环上的运行，如德国的ANKA（ANgstrom Source KArlsruhe）、美国的APS（Advanced Photon Source）等 光 源［2-4］，俄 罗 斯 的BINP（Budker Institute of Nuclear Physics）研制了峰值磁场为1.2 T 的SCU 样机［5］。低温、封闭的磁气隙是超导波荡器的特征之一，对于超长磁体长度SCU的研制以及其磁场测量技术目前尚不成熟。

针对超导波荡器磁测环境的特殊性，德国安卡同步辐射光源（ANKA）和美国阿贡国家实验室的先进光子源（Advanced Photon Source，APS）分别开发了应用于超导波荡器的磁测系统。其中，ANKA 光源的磁测系统采用磁测滑车配合精密导轨的方案进行磁场测量［6-8］，APS的超导波荡器采用带有束流真空室的结构，通过一根长约2 m 的悬臂梁探杆进行磁场测量［9-10］。正在研制的一台SHINE超导波荡器样机SCU16，作为世界首台超长磁长度、超小磁气隙的真空内超导波荡器，对其磁测系统提出了很高的要求。……