키커 자석은 입자 가속기 및 빔 라인의 중요한 구성 요소로 하전 된 입자 빔의 빠르고 정확한 조작을 가능하게합니다. 이들은 빔 주입, 추출, 전달, 덤핑 및 진단에 사용되며 빠르고 강렬한 자기 펄스를 생성하는 능력으로 인해 고 에너지 물리학 및 가속기 기술에 없어야합니다.
설계 고려 사항
키커 자석은 일반적으로 빠른 상승 및/또는 가을로 직사각형 필드 펄스를 생성하지만, 필드 강도는 비교적 낮습니다. 비교적 낮은 전계 강도를 보상하기 위해, 키커 자석은 일반적으로 전자기 격막과 결합되어 비교적 강한 전계 강도를 제공하지만 DC 또는 느린 펄스입니다.
일반적으로 Kicker Magnet은 빔 주입 및 추출 또는 빔 전달에 사용되며 필요한 성능, 신뢰성 및 Beamline 또는 Accelerator 시스템으로의 통합을 충족시키는 데 몇 가지 요소가 있습니다. 다음은 주요 설계 고려 사항입니다.
- √ 자기장 요구 사항
전계 강도, 자기장은 필요에 따라 빔을 편향시킬 수있을 정도로 강해야합니다. 이것은 빔 에너지, 전하 및 원하는 처짐 각도에 따라 다릅니다.
전계 균일 성, 빔이 일관된 편향을 보장하기 위해 빔이 통과하는 영역에서 균일해야합니다.
펄스 지속 시간은 지나치게 촬영하지 않고 빔을 편향시키는 데 필요한 정확한 지속 시간 동안 생성되어야합니다.
- √ 타이밍 및 동기화
빠른 전환, 키커 자석은 빔의 타이밍과 일치하기 위해 종종 나노초로 마이크로 초로 매우 빠르게 켜져야합니다.
정밀 타이밍은 정확한 편향을 보장하기 위해 빔의 도착 시간과 동기화되어야합니다.
정밀도를 유지하려면 지터, 타이밍 지터 (펄스 타이밍의 변형)를 최소화해야합니다.
- √ 전기 설계
키커 자석을 구동하려면 펄스 생성기, 빠르게 전환하는 펄스 생성기가 필요합니다.
전류 및 전압 인 설계는 필요한 자기장을 생성하는 데 필요한 전류 및 전압을 설명해야합니다.
임피던스 일치, 키커 자석 및 펄스 발생기는 반사를 피하고 효율적인 에너지 전달을 보장하기 위해 임피던스 일치해야합니다.
- √ 기계 설계
소형, 자석은 전체 레이아웃을 방해하지 않고 빔라인에 맞아야합니다.
진공 호환성, 키커 자석이 진공 챔버 내부에 배치되면 진공 환경에서 작동하도록 설계되어야합니다.
기계적 안정성은 변형 또는 오정렬없이 기계적 힘 (예 : 로렌츠 힘)과 진동을 견딜 수 있어야합니다.
- √ 빔 라인과 통합
정렬, 키커 자석은 정확한 편향을 보장하기 위해 빔라인과 정확하게 정렬되어야합니다.
성능을 확인하려면 진단, 빔 진단 (예 : 빔 위치 모니터)과의 통합이 필요할 수 있습니다.
제어 시스템, 자석은 타이밍 및 작동을 위해 가속기 제어 시스템과 인터페이스해야합니다.
- √ 비용 및 제조 가능성
비용 효율성, 설계는 특히 대규모 시스템의 비용과 성능의 균형을 유지해야합니다.
제조 타당성, 설계는 제조 및 조립에 실용적이어야합니다.
프로젝트 사례
모델 nr. : fab 135-062
- 재료 : 알루미늄 케이스
- 크기 : 780.2*292*444mm
- 에어 갭 : 162*90mm
- 체중 : 135kg
- 자기장 : 0. 062T
모델 nr. : fab 48-027
- 재료 : 알루미늄 쉘
- 크기 : 704*288*348mm
- 에어 갭 : 162*90mm
- 체중 : 48kg
- 자기장 : 0. 027T
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√ 초기 상담, Fabmann은 팀과 협력하여 설계 요구 사항에 대한 철저한 이해를 달성하기 위해 협력 적 접근 방식을 취합니다.
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√ 시뮬레이션 및 사양 확인
√ 제작, 설계 검증 및 컴퓨터 시뮬레이션의 완료를 기반으로 엔지니어는 프로젝트 리더와 긴밀히 협력하여 생산 계획을 세우며 생산은 사양에 따라 엄격하게 수행됩니다.
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