Элементы магнитной системы для специализированного источника синхротронного излучения "MLS" тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.20 ВАК РФ

На правах рукописи

СТЕШОВ Андрей Георгиевич

ЭЛЕМЕНТЫ МАГНИТНОЙ СИСТЕМЫ ДЛЯ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОГО ИСТОЧНИКА СИНХРОТРОННОГО ИЗЛУЧЕНИЯ "MLS"

01.04.20 - физика пучков заряженных частиц и ускорительная техника

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

НОВОСИБИРСК -

20 003

003172135

Работа выполнена в Институте ядерной физики им Г И ВудкераСОРАН

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ

Чуркин — кандидат физико-математических наук

Игорь Николаевич

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ

Салимов — доктор технических наук, профессор

Рустам Абельевич

Сыресин — доктор физико-математических наук,

Евгений Михайлович профессор

ВЕДУЩАЯ — Курчатовский центр синхротронного

ОРГАНИЗАЩТЯ излучения и нанотехнологий,

N РНЦ "Курчатовский институт

г Москва

Зашита лиссеотапии состоится 2008 г

в " " часов на заседании диссертационного совета Д 003 016 01 Института ядерной физики им Г.И. Будкера СО РАН

Алпес 630090, г Новосибирск-90,

проспект академика Лаврентьева, 11

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИЯФ им Г И ВудкераСОРАН

Автореферат разослан " ^^ " _ 2008 г

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор физ -мат наук,

А А Иванов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Синхротронное излучение (СИ) - электромагнитное излучение, испускаемое заряженными частицами, движущимися с релятивистскими скоростями по искривленным в магнитном поле траекториям Синхротронное излучение обладает рядом уникальных свойств, определяющих его большое практическое значение непрерывный спектр излучения от инфракрасного до рентгеновского, малая угловая расходимость испускаемого излучения, линейная поляризация с электрическим вектором, параллельным плоскости орбита, круговая поляризация выше и ниже плоскости орбиты, возможность вычисления всех свойств излучения, высокая яркость источника во всем диапазоне, чистота источника, тк испускание СИ происходит в сверхвысоком вакууме

Благодаря этим уникальным свойствам, синхротронное излучение широко используется для исследований в атомной физике, материало!,едении, химии, биологии и медицине

Первыми источниками синхротронного излучения были установки, первоначально сооруженные для решения задач физики высоких энергий Быстрый рост потребности в синхротронном излучении с большой интенсивностью привел к созданию специализированных источников СИ В этих машинах используется жесткая фокусировка п>чка, позволяющая получить малый эмиттанс и, соответственно, более высокую яркость излучения Кроме этого, для получения большей интенсивности СИ или более монохроматического спектра излучения в специализированных источниках используются вигглеры и ондуляторы - магнитные периодические структуры, заставляющие пучок двигаться по траектории близкой к синусоидальной Яркость СИ из подобных устройств в сотни раз выше яркости, обеспечиваемой поворотными магнитами

Отлич1ггельньши особенностями магнитной структуры специализированных источников СИ являются наличие длинных прямолинейных промежутков без фокусирующих элементов для установки вигглеров и ондуляторов (тип магнитной структуры DBA или ТВА) Конструкция допускает вывод большого числа каналов для СИ

С конца 90-х годов прошлого века до настоящего времени современные специализированные источники СИ были построены практически во всех крупных научных центрах в мире ИЯФ принимал участие в создании многих из этих машин «Сибирь» (Россия), BESSY-II (Германия), SLS (Швейцария), SAGA (Япония), SOLEIL (Франция), DIAMOND (Англия) и других

В последние годы наметилось разделение строящихся источников СИ на две категории К первой категории относятся источники СИ с рекордными параметрами излучения, что обеспечивается малым эмиттансом пучка (3-5 нмрад), высокой энергией электронов > 2 ГэВ, большим током пучка > 500 мА В их магнитной структуре используются сверхпроводящие элементы, на кольце имеется большое число генераторов СИ с различными параметрами

Ко второй категории относятся узкоспециализированные источники для конкретных технологических приложений, максимально оптимизированные с точки зрения пользователей конкретного диапазона СИ, имеющие компактные размеры и невысокую стоимость (относительно первой категории) Параметры таких источников могут быть несколько ниже, чем у источников первой категории, но требования на надежность, стабильность параметров, функциональность и технологичность в изготовлении для всех систем (включая магнитную) несколько выше

Магнитные системы таких источников отличаются высокой компактностью и позволяют выводить большое число каналов СИ Это приводит к тому, что при сохранении высоких требований на качество формируемых элементами магнитных полей, возникают жесткие требования к их конструкции (габаритные размеры, тип сердечника, число сегментов, процедура сборки/разборки и тд.) Сроки строительства подобных технологических источников СИ обычно малы, около 3 лет от начала проектирования до начала работы для пользователей, поэтому процесс проектирования и изготовления отдельных систем, в том числе и магнитной, должен быть максимально оптимизирован

Специализированный метрологический источник синхротронного излучения MLS (Metrology Light Source), начавший свою работу в 2007 году в Берлине, можно считать одним из первых таких узкоспециализированных технологических источников MLS был построен Национальным центром метрологии Германии - Physikalisch-Technische Bundesanstalt (РТВ), ко горый использует СИ для метрологии и связанных с ней задач в науке и технологиях Источник MLS предназначен для калибровки измерительного оборудования и источников излучения в спектральном диапазоне от терагерцового и инфракрасного до жесткого ультрафиолетового излучения

Источник MLS состоит из микротрона на энергию 100 МэВ, используемого в качестве инжектора, и накопительного кольца на энергию электронов от 200 до 600 МэВ

Магнитная система накопительного кольца состоит из 8 поворотных магнитов, 24 квадруполей, 24 секступолей и 4 октуполей Особенностью магнитной системы накопительного кольца MLS является ее компактность Периметр накопительного кольца всего 48 м, магнитная структура DE.A типа состоит из четырех суперпериодов, предусмотрено четыре прямолинейных промежутка два по 6 м и два по 2,5 м На первом этапе предполагается

вывод СИ только из 6 каналов, проектом предусмотрена возможность вывода до 15 каналов, поэтому конструкция всех элементов магнитной системы оптимизирована для реализации этой возможности Конструкция магнитных элементов MLS позволяет установить вакуумную камеру длинными сегмент ами

Большой опыт ИЯФ в изготовлении различных типов магнитов для источников СИ позволил максимально оптимизировать конструкции магнитов с точки зрения изготовления и сборки с высокими точностями Несмотря на относительно невысокую энергию электронов, требования к магнитным параметрам элементов магнитной системы MLS очень высокие и ие уступают параметрам магнитных элементов недавно построенных источников СИ (SLS, SAGA и др )

Выполненное подробное 2- и 3-мерное моделирование магнитных параметров позволило сформулировать в полном объеме требования на механические параметры магнитов и оценить точности изготовления Это позволило изготовить магниты без предварительного изготовления и измерения прототипов, что значительно ускорило выполнение работы

Контроль механических параметров магнитов в процессе производства и сборки позволил обеспечить не только требуемые магнитные параметры, но и хорошую повторяемость параметров от магнита к магниту

Выполненные на оборудовании, разработанном в ИЯФ, магнитные измерения подтвердили соответствие магнитных параметров требованиям проекгной документации и хорошо совпали с расчетными параметрами мапипов, полученными в результате моделирования.

Актуальность представленной в диссертации работы обусловлена развитием технологических приложений СИ и востребованностью разработки компактных специализированных источников СИ, работающих в диапазоне от ИК до жесткого УФ излучения Разработка полного набора магнитных элементов (поворотный магнит, квадрупольная, секступольная и октупольная линзы), сочетающих высокий уровень магнитных параметров с простотой и надежностью конструкции, технологичностью изготовления, обеспечивает ИЯФ лидирующее положение в данном сегменте укорительной техники

Работа проходила в тесном сотрудничестве специалистов ИЯФ и научно-исследовательского центра BESSY (Германия), а также Национального центра метрологии Германии (РТВ) в 2004-2007 годах

Цель работы

• Основываясь на опыте ИЯФ в изготовлении магнитных элементов для источников СИ, разработать конструкцию магнитных элементов, отвечающую всем требованиям Технического Задания (РТВ), обеспечивающую требуемые магнитные характеристики и оптимизированную с точки зрения изготовления

• Выполнить 2- и ,3-мерное моделирование магнитных полей, позволяющее определить оптимальнее механические параметры элементов магнитной системы, и сформулировать требования к точностям изготовления и сборки магнитных элементов

• Определить механические параметры сердечников магнитных элементов, контроль которых во время изготовления и сборки позволит обеспечить требуемую величину и идентичность магнитных параметров элементов Выполнить анализ механических параметров магнитных элементов

• Провести выборочное измерение магнитных параметров элементов на специализированном оборудовании, разработанном в ИЯФ, с целью подтверждения их соответствия требованиям Технического Задания и результатам магнитного моделирования

Научная новизна

• Впервые в мировой практике был спроектирован и изготовлен Сообразный поворотный 45° шихтованный магнит с зазором 50 мм и радиусом продольного изгиба сердечника ~ 1 5 м при длине сердечника ~ 1 1 м, для специализированного метрологического источника СИ Относительная однородность магнитного поля в рабочей облас ги была 2 5 10"4 в диапазоне полей 0 2 - 1 3 Т Была разработана оригинальная комбинированная технология изготовления сердечника магнита

• Полный набор элементов магнитной системы (поворотный магнит, квадрупольная, секступольная и октупольная линзы) был и ¡готовлен, основываясь на результатах двух- и трехмерного моделирования магнитных параметров, без предварительного изготовления и магнитных измерений прототипов магнитных элементов

• Конструкция магнитных элементов не только удовлетворяй высоким требованиям на магнитные параметры, которые ооусловтены метрологическим назначением источника СИ, но и учитывала особенности, связанные с компактностью накопительного кольца, совмещением функций магнитных элементов и необходимостью вывода большого числа каналов СИ Кроме этого, магнитные элементы отличались высокой технологичностью производства

Практическая значимость работы

В результате данной работы был спроектирован и изготовлен полный набор основных магнитных элементов компактного специалишрованного источника синхротронного излучения MLS 8 поворотных магнитов, 24 квадруполя, 24 секступоля и 4 октуполя Высокое качество магнитных элементов и их полное соответствие требованиям Технического Задания позволило в короткие сроки собрать магнитную и вакуумную системы, и

запустить источник СИ В середине 2007 года источник MLS был запущен, и с начала 2008 года работает в проектном режиме

Полученные в работе результаты и наработки по моделированию, конструированию и измерению магнитных параметров имеют большое значение для создания магнитных систем компактных специализированных источников СИ

Автор выносит на защиту следующие результаты проделанной работы,

1 Была разработана оптимальная с точки зрения магнитных параметров и технологичности производства конструкция всех основных элементов магнитной системы для первого в мире специализированного метрологического источника СИ

2 Спроектирован и изготовлен уникальный поворотный 45° шихтованный магшп с сердечником С-типа, зазором 50 мм и радиусом продольного изгиба сердечника ~ 1 5 м при длине сердечника ~ 1 1 м, удовлетворяющий требованиям к метрологическому источнику СИ Относительная однородность магнитного поля в рабочей области была 2 510"4 в диапазоне полей 0 2 - 1 3 Т Была разрабогана оригинальная комбинированна;'! технология изготовления сердечника магнита

3 Спроектирован и изготовлен полный набор мультипольных линз для специализированного метрологического источника СИ Магнитные параметры данных магнитов соответствуют мировым стандартам для источников СИ 3-го поколения, при этом конструкция магнитов полностью удовлетворяет требованиям, характерным для метрологических источников СИ

4 Отработана методика 2- и 3-мерного моделирования магнитных параметров с помощью программных продуктов MERMAID 2D, MERMAID 3D и ANSYS Отработана методика измерения механических параметров магнитов в процессе изготовления, позволяющая осуществлять производство магнитных элементов без предварительного изготовления и магнитных измерений прототипов Изучено влияние погрешности в изготовлении профиля полюсов магнитных элементов на их магнитные свойства

5 Выполкгны высокоточные измерения магнитные характеристик поворотных магнитов, квадрупольных, секступольных и октупольных линз. Подтверждено полное соответствие магнитных характеристик требованиям Технического Задания

6 Проанализировано влияние конструктивных особенностей, разработанных в ИЯФ измерительных систем - системы измерения магнитных полей на основе датчиков Холла и измерительного стенда «Вращающаяся катушка» - на точность измерения магнитных параметров элементов магнитной системы MLS

Апробация работы и публикации

Основные результаты диссертационной работы докладывались на семинаре в Институте ядерной физики им Г И Будкера СО РАН (Новосибирск, РФ), на Российских и Международных научных конференциях Xth European Particle Accelerator Conference (June 26-30, 2006, Edmburgh, Scotland), XVI International Synchrotron Radiation Conference (July 10-14, 2006, Novosibirsk), XXth Russian Conference on Charged Particle Accelerators (Sept 10-14, 2006, Novosibirsk, Russia), и др Основные результаты работы представлены в 11 публикациях, в том числе, в 5 статьях в реферируемых научных журналах

Структура работы

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы из 42 наименований, изложена на 12S страницах машинописного текста, содержит 60 рисунков и 30 таблиц

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во Введении рассмотрены этапы развития специализированных источников СИ, особое внимание уделено эволюции магнитных систем источников Описаны основные параметры и области применения Специализированного метрологического источника синхротронного излучения MLS Приведены расчетные спектры СИ Сформулированы основные цели диссертации и приведено краткое изложение содержания работы

В Первой главе диссертации подробно рассмотрены назначение, конструкция и основные параметры элементов магнитной слсгемы специализированного источника СИ дипольных, квадрупольных, сексту-польных и октупольных магнитов. Приведены определения основных параметров, характеризующих магнитные свойства элементов, которые затем используются в тексте диссертации Сформулированы требования к конструкции и магнитным характеристикам основных элементов магнитной системы современных специализированных источников СИ

Описана схема и основные параметры магнитной системы накопительного кольца MLS Описаны требования к конструкции и параметрам элементов магнитной системы, вызванные особенностями конструкции MLS плотной компоновкой элементов магнитной системы, большим числом портов под каналы вывода СИ, сборкой вакуумной камеры длинными сегментами, равными по длине суперпериоду магнитной структуры

Во Второй главе диссертации обосновывается выбор конструкции поворотного магнита MLS Описываются методы и подходы, использованные при моделировании магнитных полей Формулируются задачи 2- и 3-мерного моделирования магнитных полей Приводятся и обсуждаются

результаты моделирования магнитных полей На основании результатов моделирования формулируются требования к точности изготовления сердечтков магнитов Параметры поворотного магнита MLS приведены в Таблице 1.

Таблица 1

Величина межполюсного зазора, мм 50

Радиус кривизны сердечника, мм 1528

Угол отклонения 45°

Длина сердечника по прямой, мм 1108

Диапазон рабочих магнитных полей, Т 021-1 31

Ток, А (В =1 31 Т) 623

Размер рабочей области (гор х верт), мм ±30 х ±18

Однородность поля ДВ/В (в рабочей области) ±2 5 10"4

Отклонение магнитной длины для магнитов внутри серии АЬей/Ьег ю-3

Корректирующие катушки, % (от В) 1

Охлаждение вода АР = 6 атм

Поперечное сечение сердечника имеет С-образную форму Сердечник магнита — шихтованный с параллельными краями, толщина листов 0 5 мм, коэффициент упаковки не хуже 0 97, согласно требованию Технического Задания Так как, при данной длине сердечника и угле поворота сагитта

составляет 104 мм, было принято решение делать сердечник изогнутым —это позволило значительно сэкономить расход материала и уменьшить общий вес м апшта

2-мерное моделирование магнитных полей проводилось с помощью программы МЕГШАЮ 2Б, разработанной в ИЯФ СО РАН, 3-мерное моделирование проводилось с помощью программного пакета А№УБ В резулы ате моделирования получены следующие результаты

• Выбран оптимальный с точки зрения обеспечения однородности поля профиль поперечного сечения магнита.

• Проанализировано влияние отклонения формы профиля полюса на распределение магнитного поля в центральном сечении магнита

• Уточнены параметры катушек поворотного магнита

® Выбрана форма и размер краевых фасок на полюсах магнита « Проанализировано влияние шихтовки на магнитные параметры

Основываясь на результатах моделирования, определен профиль пластины сердечника и предельно допустимое отклонение, на основании чего был изготовлен штамп Кроме этого, сформулирован ряд требований к точности изготовления сердечника магнига в целом

На основании опыта ИЯФ в изготовлении шихтованных сердечников, была предложена оригинальная комбинированная технология изготовления сердечников поворотных магнитов. Для изготовления сердечников использовалась электротехническая листовая сталь М940-50А (Thyssen Krupp Steel, Германия) толщиной 0.5 мм, с изолирующим покрытием двух типов: Stabolit 70 и Stabolit 20. Stabolit 70 - покрытие, позволяющее при определенном температурном и нагрузочном режиме склеивать пластины между собой, а

Stabolit 20 — лак. обеспечивающий электроизоляцию и возможность сварки пластин. Из отштампованных пластин с покрытием Stabolit 70 склеивались торцевые пакеты толщиной 100 мм, затем в специальном стапеле из пластин с покрытием Stabolit 20 и торцевых пакетов формировался сердечник. Стапель обеспечивал сдавливание сердечника, что обеспечивало требуемый коэффициент упаковки. Форма сердечника фиксировалась стальными пластинами, привариваемыми сначала к торцевым пакетам сердечника, а затем по всей длине к торцам пластин и находящимися в напряженном состоянии. Таким образом, торцевые пакеты и соединяющие их пластины образовывали жесткий каркас, обеспечивающий механическую устойчивость сердечника.

В Третьей главе описан процесс производства поворотных магнитов, проанализированы результаты измерения механических параметров сердечников, приведены результаты электрических и гидравлических испытаний магнитов. Подробно описана методика измерения магнитных полей с помощью датчиков Холла и разработанное в ИЯФ для этих целей измерительное оборудование. Рассмотрены основные источники погрешности при измерениях данной системой. Приводятся результаты измерения магнитных параметров 8-ми поворотных магнитов, проводится анализ результатов измерений и их сравнение с результатами моделирования магнитных полей.

Поворотный магнит MLS в собранном состоянии представлен на Рис.1. Усредненные результаты измерения механических параметром сердечников поворотных магнитов в сравнении с заложенными точностями изготовления представлены в Таблице 2.

Рис. 1. Поворотный магнит MLS. 8

Ном ± допуск <Изм > ± ст

Зазор диполя, мм 50 00 ± 0 02 50 000 ±0 015

Длина сердечника по прямой, мм 11080 + 0 5 1108 27 ± 0 42

Длина полюса между фасками, мм 1082 0 + 0 1 1081 93 ± 0 11

Прогиб сердечника, мм <03 <03

Коэфф Упаковки >0 97 >0 98

Измерения магнитных полей производились с помощью системы на основе датчиков Холла Измерительной кареткой с 25 датчиками за два прохода снималась прямоугольная карта магнитного поля, из которой затем в результате математической обработки рассчитывались величины требуемых магнитных параметров На Рис 2 приведены зависимости однородности магнитного поля от поперечной координаты для центрального сечения 8-ми поворотных магнитов (точки) и расчетная зависимость (линия) (В = 1 ;.Т)

0,0008 0 0006 0,0004 0 00С2

! о 5(^)01 о ЭРшог Д ЭР® 03 □ ВЙЭ 04 Л ЭРЭ 05 о ЭЛООб а БЯО 07 О 31Ю08 Л

у □

Л

Л /

V с Г

-

-6 -4 -2 0 2 4 6

X 10"2, м

Рис 2 Зависимости однородности магнитного поля от поперечной координаты для центрального сечения 8 поворотных магнитов (точки) и расчетная зависимость (линия) при В = 1 3 Т.

Усредненные результаты измерения магнитных параметров в сравнении с результатами моделирования приведены в Таблице 3

По результатам магнитных измерений сделаны следующие выводы

в Магнитные параметры поворотных магнитов полностью удовлетворяют требованиям Технического Задания

• Результаты магнитного моделирования хорошо согласуются с результатами измерений, что позволяет использовать подобное магнитное моделирование для определения требований на точности изготовления и сборки магнитов

Моделш эование Измерения <Изм> ± а

Куп= 0 97 Куп = 1

Ток, А 623 623 621 7±0 5

Поле в центре, Т 1.305 1.305 1.301 ±0 002

Магнитная длина, мм 11804 1195 7 119! 2^07

Диполь h, 1/м 0 665 0.657 0 654

Квадруполь к, 1/м2 0 0293 0 02.71 0 024 ±0 001

Секступоль т, 1/м3 -0 809 -0 762 -0 723 ±0 019

Октуполь п, 1/м4 9 95 16 48 10 4± 1 4

В Четвертой главе обосновывается выбор конструкции квадрупольных, секступольных и октупольных линз MLS. Подробно описаны особенности конструкции, позволяющие получить требуемые магнитные параметры Представлено описание 2- и 3-мерного моделирования магнитных параметров мультипольных линз Обсуждаются результаты моделирования, на основании которых формулируются требования на механические точности изготовления сердечников мультиполей Параметры мультипольных линз MLS приведены в Таблице 4

Таблица 4

Квадруполь Секступоль Октуполь

Вписанный радиус, мм 35 38 43

Длина сердечника, мм 165 80 80

Размер фаски, мм 5 3 х 45° 6x45° -

Магнитная сила 8 13 Т/м 280 Т/м2 2700 Т/м3

ДН/Нт(ЯгеГ=30мм) <ю-3 <10"2 <10-2

Ток, А 92 7 34 6 1

Охлаждение вода АР = 6 атм вода АР = 6 атм воздушное

Катушки коррекции град дип верт/гор нет

ДН/Нт - отклонение поля т-го мультиполя на заданном радиусе (Я^) от «идеального», рассчитывается из амплитуд гармоник Фурье разложения поля.

Конструкция мультипольных линз была выбрана, основываясь на опыте ИЯФ в производстве магнитов для источников СИ 3-го поколения (БЬБ и др ) Шихтованные сердечники линз выполнены по клеевой технологии из электротехнической стали толщиной 0.5 мм (М940-50А) Конструкция линз позволяет устангшливать вакуумную камеру длинными изогнутыми сегментами, равными по длине суперпериоду магнитной структуры

Квадрупольные и секступольные линзы оснащены катушками коррекции Корректирующие катушки квадруполей используются для градиентной коррекции, а секступолей - для дипольной горизонтальной и вертикальной коррекций или для skew-квадрупольной коррекции

2- и 3-мерное моделирование линз было выполнено в программах MERMAID 2D и MERMAID 3D, разработанных в ИЯФ В результате моделирования получены следующие результаты

• Выбран профиль поперечного сечения сердечников линз, обеспечивающий требуемые магнитные параметры

• Изучено влияние отклонения формы профиля полюсов линз на распределение сюля в рабочей области

• Уточнены параметры и расположение катушек линз

• Выбран размер краевых фасок на полюсах квадрупольной и сексту-польной линз.

Полученные в результате моделирования координаты профилей пластин для сердечников мультиполей и их максимально допустимое отклонение были использованы при изготовлении штампов По результатам моделирования были сформулированы требования к точностям изготовления и сборки сердечниюв линз

В Пятой главе рассмотрены основные этапы производства мульти-польных линз, анализируются результаты механических измерений сердечников линз, приводятся результаты электрических и гидравлических тестовых шпытаний Подробно описана методика измерения магнитных параметров мультиполей методом радиальной вращающейся катушки, описан измерительный стенд «Вращающаяся катушка», разработанный в ИЯФ, проанализировано влияние конструктивных особенностей стенда на точность измерений Приведены результаты измерения амплитуд Фурье разложения магнитного поля на радиусе 30 мм, и рассчитанные через них значения магнитной силы мультиполей и отклонения магнитного поля на заданном радиусе С использованием результатов моделирования зависимости магнитных параметров от формы профиля полюса, показано, что измеренные магнитные параметры квадруполя хорошо согласуются с оценками, выполненными по результатам измерения профиля пластин квадруполя

Квадругтольная и секступольная линзы MLS представлены на Рис 3 Результаты механических измерений сердечников мультипольных линз приведены в Таблице 5 (D - диаметр апертуры мультиполя S - минимальное расстояние между соседними полюсами, L - длина сердечника, Ьф - длина полюса между фасками)

Рис. 3. Мультипольные линзы MLS: квадрупольная - слева; секступольная — справа.

Таблица 5

Квадруполь Сексту по ль Октуподь

Парам Ном. <Изм> Ном. <Изм.> Ном. <Изм.>

± доп. ±а ± доп. ± а ± доп. ±ст

D, мм 70.00 70.023 76.00 75.98 86.00 86.000

±0.02 ±0.014 ±0.03 ±0.02 ±0.03 ±0.005

S, мм 22.00 22.000 22.00 21.99 16.99 16.985

±0.02 ±0.013 ±0.03 ±0.01 ±0.03 ±0.005

L, мм 165..0 165.08 80.00 79.97 80.0 80.09

±0.4 ±0.18 ±0.2.5 ±0.20 ±0.4 ±0.14

Ьф, мм 154.40 154.46 68.00 68.05

±0.08 ±0.02 ±0.06 ±0.01

По результатам магнитных измерений сделаны следующие вывода:

• Магнитные параметры квадрупольных, секступольных и октупольных линз полностью удовлетворяют требованиям Технического Задания.

• Результаты магнитного моделирования хорошо согласуются с результатами измерений, что позволяет, основываясь на результатах подобного моделирования, осуществлять окончательное конструирование и производство мультипольных линз.

Сравнение результатов магнитных измерений с результатами предварительного моделирования приведено в Таблице 6.

Парям Квадруполь (m=2) Секступоль (m=3) Октуполь(m =4)

Изм Мод Изм Мод Изм Мод

Ток, A 92 7 92 7 34 34 6 1 6 1

Sm,T/um-' 12 76 12 76 287 7 287 1 2791 2778

A H/H„, 8 7 10"4 3 610"4 4 810"' 4 5 10~3 6 3 ИГ3 3 4 10~3

Leff, MM — 200 6 — 100 4 — 99 3

Точность ± 5 10~5 ±10"5 ±1 5 10'4 ±10"5 ±710^ ±10"5

В Заключении перечислены основные результаты работы, которые

одновременно являются положениями, выносимыми на защиту

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах

[1] Р Budz, М Abo-Bark, К Burkmann, V Duerr, J Kolbe, J Rahn and G Wusterfeld, D Kramer, I Churkin, E Rouvinskiy, E Semenov, S Sinyatkm, A Steshov, RM Klein, G Ulm The magnets of the Metrology Light Source in Berlin-Adlersshof // Nuclear Instruments & Methods, A 575 (2007), p 42-45

[2] A M Батраков, ПД Воблый, А Г Стешов, ИН Чуркин Измерение м£1гнитных параметров мультиполей специализированного источника синхротронного излучения MLS // Приборы и техника эксперимента (ЕТЭ), 1,2008, стр 131-135.

[3] AM Batrakov, PD Vobly, AG Steshov, IN Churkin Measuring the magnetic parameters of the multipole magnets for the specialized source of synchrotron radiation MLS // Instruments and Experimental Techniques, 2C08, v 51, No 1, p 119-123

[4] P Budz, M Abo-Bakr, К Burkmann, V Durr, J Kolbe, D Kramer, J Rahn, G Wustefeld, I Churkin, E Semenov, S Sinyatkm, A Steshov, E Rouvinskiy, R Klein, G Ulm The magnets of the Metrology Light Source // Proceedings of EPAC 2006, Edinburgh, Scotland, THPLS013, p 3296-3298

[5] S Belokrinitskiy, P Budz, N Nefedov, A Phihpchenko, E Rouvinski, E Semenov, S Sinyatkm, A Steshov, I Churkin Multipole Magnets for the Metrology Light Source (PTB) // Proceedings of RuPAC 2006, JACoW publication, p 295-297

[6] P Budz, - M Abo-Bark, К Burkmann, V Duerr, J Kolbe, J Rahn and G Wusterfeld, D Kramer, I Churkin, E Rouvinskiy, E Semenov, S Sinyatkm, A Steshov, RM Klein, G Ulm The magnets of the Metrology

Light Source in Berlin-Adlersshof // Digest Report of the XVI International Synchrotron Radiation Conference July 10-14,2006, Novosibirsk

[7] S Belokrimtskiy, P Budz, N Nefedov, A Phihpchenko, E Rouvinski, E Semenov, SSinyatkin, A Steshov, I Churkm Multipole Magnels for the Metrology Light Source (PTB) // XXth Russian Conference on Charged Particle Accelerators Book of abstracts, Sept 10-14, 2006, Novosibnsk, Russia

[8] S Belokrimtskiy, P Budz, 1 Churkm, A Phihpchenko, E Rouvinski, L Schegolev, E Semenov, S Smyatkm, A Steshov Bending Magnets for the Metrology Light Source (PTB) // XXth Russian Conference on Charged Particle Accelerators- Book of abstracts, Sept 10-14, 2006, Novosibirsk, Russia

[9] I Churkm, O Kiselev, V Korchuganov, A Ogurtsov, A Phihpchenko,

L Schegolev, K Schreiner, S Sinyatkm, A Steshov, V Ushakov, M Kuroda, Y Tsuchida Bending Magnets for the SAGA Storage Ring // Nuclear Instruments & Methods, A 543 (2005) p 47-50.

[10] / Churkm, O Kiselev, V Korchuganov, A Ogurtsov, A Phihpchenko, L

Schegolev, K Schreiner, S Smyatkin, A Steshov, V Ushakov M Kuroda,

Y Tsuchida Bending Magnets for the SAGA Storage Ring. Manufacturing and Magnetic Measurements // Proceedings of EPAC 2004, Lucerne, Switzerland, p 1738-1740

[11] L Rrvkin, Ch Vollenweider, JA Zichy, I Churkm, A Steshov,

V Korchuganov and ct al Precise measurements of magnetic field parameters of the multipoles for the SLS storage ring // Nuclear Instruments & Methodes A 470 (2001) 11-17

СТЕШОВ Андрей Георгиевич

Элементы магнитной системы для специализированного источника синхротроиного излучения «МЬБл

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соись ание ученой степени кандидата технических наук

Сдано в набор 23 04 2008 Подписано к печати 24 04 2008 Формат 60x90 1/16 Объем 1,0 печ л, 0,8 уч -изд л Тираж 100 экз Бесплатно Заказ № 11

Обработано на РС и отпечатано на ротапринте ИЯФ им Г И Будкера СО РАН, Новосибирск, 630090, пр Академика Лаврентьева, II

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. МАГНИТНАЯ СИСТЕМА MLS.

1.1. ЭЛЕМЕНТЫ МАГНИТНОЙ СИСТЕМЫ НАКОПИТЕЛЬНОГО КОЛЬЦА ИСТОЧНИКА СИ.

1.1.1. Поворотные магниты.

1.1.2. Мультипольные магниты.

1.2. ПАРАМЕТРЫ МАГНИТНОЙ СИСТЕМЫ НАКОПИТЕЛЬНОГО КОЛЬЦА MLS.

ГЛАВА 2. ПОВОРОТНЫЕ МАГНИТЫ ДЛЯ MLS.

2.1. ТРЕБОВАНИЯ НА ПАРАМЕТРЫ ПОВОРОТНЫХ МАГНИТОВ.

2.2. КОНСТРУКЦИИ ПОВОРОТНЫХ С- ОБРАЗНЫХ МАГНИТОВ.

2.3. МОДЕЛИРОВАНИЕ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ ПОВОРОТНОГО МАГНИТА MLS.

2.3.1. 2D моделирование магнитных полей.

2.3.2. 3D моделирование магнитных полей.

2.4. КОНСТРУКЦИЯ ПОВОРОТНОГО МАГНИТА MLS.

2.4.1. Сердечник поворотного магнита.

2.4.2. Катушки поворотного магнита.

2.4.3. Опоры под геодезические знаки.

ГЛАВА 3. ПРОИЗВОДСТВО И МАГНИТНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ ПОВОРОТНЫХ МАГНИТОВ.

3.1. ИЗГОТОВЛЕНИЕ СЕРДЕЧНИКОВ ДИПОЛЕЙ.51 '

3.1.1. Штамповка пластин.

3.1.2. Сборка сердечника.

3.1.3. Измерение механических параметров сердечников.

3.1.4. Изготовление катушек поворотных магнитов.

3.1.5. Выставка опор для геодезических знаков.

3.1.6. Поворотный магнит в сборе.

3.1.7. Подставка для поворотного магнита.

3.2. ИЗМЕРЕНИЕ МАГНИТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПОВОРОТНЫХ МАГНИТОВ MLS.

3.2.1. Измерительная система на основе датчиков Холла.

3.2.2. Измерение магнитных полей.

ГЛАВА 4. МУЛЬТИПОЛЬНЫЕ МАГНИТЫ ДЛЯ MLS.

4.1. ТРЕБОВАНИЯ НА МУЛЬТИПОЛЬНЫЕ МАГНИТЫ ДЛЯ MLS.

4.2. МОДЕЛИРОВАНИЕ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ МУЛЬТИПОЛЬНЫХ МАГНИТОВ.

4.2.1. Моделирование квадрупольного магнита.

4.2.2. Моделирование секступольного магнита.

4.2.3. Моделирование октупольного магнита.

4.2.4. Выводы по результатам моделирования мультиполей MLS.

4.3. КОНСТРУКЦИЯ МУЛЬТИПОЛЬНЫХ МАГНИТОВ.

4.3.1. Конструкция квадруполей.

4.3.2. Конструкция секступольных магнитов.:.

4.3.3. Конструкция октупольных магнитов.

4.3.4. Подставки магнитов и выставка магнитов на гирдере.

ГЛАВА 5. ПРОИЗВОДСТВО И МАГНИТНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ МУЛЬТИПОЛЕЙ.

5.1. ИЗГОТОВЛЕНИЕ СЕРДЕЧНИКОВ МАГНИТОВ.

5.1.1. Штамповка пластин.

5.1.2. Склейка сегментов сердечников линз.

5.1.3. Изготовление катушек мультиполей.

5.1.4. Сборка мультипольных магнитов.

5.2. ИЗМЕРЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ СЕРДЕЧНИКОВ МАГНИТОВ.

5.2.1. Квадрупольный магнит.

5.2.2. Секступольный магнит.

5.2.3. Октупольный магнит.

5.2.4. Тестовые испытания магнитов в сборе.

5.3. МАГНИТНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ МУЛЬТИПОЛЕЙ.

5.3.1. Измерительная система «Вращающаяся радиальная катушка».

5.3.2. Результаты измерения квадрупольных магнитов (SRQ).

5.3.3. Результаты измерения секступольных магнитов (SRS).

5.3.4. Результаты измерения октупольных магнитов (SRO).

Синхротронное излучение — электромагнитное излучение, испускаемое заряженными частицами, движущимися по искривлённым магнитным полем траекториям с релятивистскими скоростями [1,2]. о

Для частиц с энергией Е » тс излучение в области высоких гармоник обладает практически непрерывным спектром и сосредоточено в направлении мгновенной скорости в узком конусе с углом раствора б~тсг/Е~\/у. В плоскости орбиты электрона излучение поляризовано линейно с вектором поляризации, лежащим в плоскости орбиты. На некотором угловом расстоянии от этой плоскости наблюдается эллиптическая поляризация, знаки по обе стороны от плоскости орбиты противоположны.

Благодаря своим уникальным свойствам синхротронное излучение может использоваться для исследований в атомной физике, материаловедении, химии, биологии и медицине [1, 2, 3].

Первыми источниками синхротронного излучения были установки, первоначально сооруженные для решения задач физики высоких энергий. К этому поколению источников относятся так же электрон-позитронные ускорители в ИЯФ СО РАН ВЭПП-2М и ВЭПП-3, 4 [4]. Подобные источники синхротронного излучения не обладают той гибкостью, которая позволяла бы им удовлетворять разнообразным нуждам сотен пользователей СИ. Быстрый рост числа исследований с использованием СИ привел к созданию специализированных источников, спроектированных с учетом потребностей всех возможных пользователей и работающих только для производства СИ. В этих машинах используется жесткая фокусировка пучка, позволяющая получить малый эмиттанс (соответственно, малый поперечный размер пучка).

Кроме этого, для получения большей интенсивности СИ или более монохроматического спектра излучения при высокой интенсивности в специализированных источниках используются генераторы СИ: вигтлеры и ондуляторы [5]. J

С конца 90-х годов прошлого века до настоящего времени специализированные источники СИ были построены практически во всех крупных научных центрах в мире, ИЯФ принимал непосредственное участие в создании многих из этих машин: «Сибирь» (Россия), BESSY-II (Германия), SLS (Швейцария), SAGA (Япония), SOLEIL (Франция), DIAMOND (Англия) и многих других.

В последние годы наблюдается рост числа узкоспециализированных технологических приложений СИ. Большой рост количества приложений в ИК и ВУФ областях спектра излучения привел к появлению спроса на специализированные источники, работающие в этом диапазоне, максимально 7 оптимизированные с точки зрения пользователей, имеющие компактные размеры и относительно невысокую стоимость.

Немецкий национальный центр метрологии «Physikalisch-Technische Bundesanstalt» (РТВ) использует СИ для метрологии и связанных с ней, исследований в науке и производстве. В рамках этой деятельности в РТВ был построен новый специализированный источник СИ MLS на энергию электронов до 600 МэВ, специально спроектированный только под задачи метрологии [6, 7, 8]. РТВ использует СИ для работ в области метрологии с 1982 года, когда начал свою работу синхротрон BESSY I. После остановки BESSY I РТВ организовало свою лабораторию на BESSY II, перейдя к исследованиям с помощью СИ только в области рентгеновского излучения энергии фотонов свыше 6 кэВ). Необходимость проведения исследований и прикладных работ в длинноволновом диапазоне привела к появлению источника синхротронного излучения MLS, создание которого было начато осенью 2004 года.

Специализированный источник MLS состоит из накопительного кольца, микротрона и электронно-оптического канала между микротроном и накопительным кольцом. Инжекция в накопительное кольцо производится из 100 МэВ микротрона. Периметр накопительного кольца MLS 48 метров, энергия пучка электронов может меняться в диапазоне от 200 до 600 МэВ. Ток пучка электронов в накопительном кольце может изменяться в диапазоне от 1 пА до 200 мА. Расчетное время жизни пучка при токе 200 мА для энергии 200 МэВ составляет 10 часов, а для энергии 600 МэВ больше 1 часа.

Параметры СИ генерируемого MLS, позволяют проводить прецизионные измерения и калибровку приборов в спектральном диапазоне от терагерцового и инфракрасного излучения до жесткого ультрафиолета (EUV) [9, 10]. Работа в этом спектральном диапазоне значительно расширяет возможности РТВ, в течение последних лет работавшего с СИ только коротковолнового диапазона от жесткого ультрафиолета до рентгена на источнике СИ BESSY И.

Предполагается использовать MLS для решения следующих задач в области метрологии:

• Как первичный эталонный источник для калибровки различных источников 1 излучения в ультрафиолетовом диапазоне (7 нм - 400 нм) [9].

• Для калибровки полупроводниковых детекторов излучения в диапазоне 4 -400 нм [9].

• Для рефлектометрии в диапазоне жесткого ультрафиолета и мягкого рентгеновского излучения (4 - 40 нм) [9].

• Радиометрия в ИК и терагерцовом диапазонах (0,6 - 20 мкм) [10]. Магнитная система накопительного кольца MLS состоит из четырех суперпериодов разделенных двумя длинными (6 м) и двумя короткими (2,5 м) прямолинейными промежутками. В качестве генераторов СИ используются поворотные магниты и установленный в одном из прямолинейных промежутков ондулятор U180 (производства BESSY II). Магнитная система накопительного кольца MLS содержит: 8 поворотных магнитов, 24 квадрупольных, 24 секступольных и 4 октупольных линзы. Использование MLS как первичного эталонного источника для метрологии приводит к возникновению жестких требований на стабильность положения точек излучения, что, в свою очередь, приводит к высоким требованиям к магнитным параметрам элементов магнитной системы и к стабильности этих параметров внутри серии однотипных элементов. Магнитная система отличается плотной компоновкой элементов, и при этом позволяет выводить большое число каналов СИ, в результате чего возникают жесткие требования к конструкции отдельных магнитных элементов (габаритным размерам, типу сердечника, числу сегментов, процедуре сборки/разборки и т.д.). Комплексный подход, включающий: выбор подходящей конструкции магнитов, подробное 2-х и 3-х мерное моделирование магнитных параметров, контроль механических параметров магнитов в процессе производства и сборки и магнитные измерения магнитов, подробно описанный в данной диссертации, позволил создать полный набор элементов магнитной системы, удовлетворяющий вышеперечисленным требованиям.

Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения.

Основные результаты работы, которые одновременно являются положениями, выносимыми автором на защиту следующие:

1. Была разработана оптимальная с точки зрения магнитных параметров и технологичности производства конструкция всех основных элементов магнитной системы для первого в мире специализированного метрологического источника СИ.

2. Спроектирован и изготовлен уникальный поворотный 45° шихтованный магнит с сердечником С-типа, зазором 50 мм и радиусом продольного изгиба сердечника ~ 1,5 м при длине сердечника ~ 1,1 м, удовлетворяющий требованиям к метрологическому источнику СИ. Относительная однородность магнитного поля в рабочей области была 2,5'10"4 в диапазоне полей 0,2 - 1,3 Т. Была разработана оригинальная комбинированная технология изготовления сердечника магнита.

3. Спроектирован и изготовлен полный набор мультипольных линз для специализированного метрологического источника СИ. Магнитные параметры данных магнитов соответствуют мировым стандартам для источников СИ 3-го поколения, при этом конструкция магнитов полностью удовлетворяет требованиям, характерным для метрологических источников СИ.

4. Отработана методика 2-х и 3-х мерного моделирования магнитных параметров с помощью программных продуктов Mermaid 2D, 3D и Ansys и методика измерения механических параметров магнитов в процессе изготовления, позволяющая осуществлять производство магнитных элементов без предварительного изготовления и магнитных измерений прототипов. В процессе моделирования изучено влияние погрешности изготовления профиля полюсов магнитных элементов на их магнитные свойства.

5. Выполнены высокоточные измерения магнитных характеристик поворотных магнитов, квадрупольных, секступольных и октупольных линз. Подтверждено полное соответствие магнитных характеристик требованиям Технического Задания.

6. Проанализировано влияние конструктивных особенностей разработанных в ИЯФ высокоточных измерительных систем - системы измерения на основе датчиков Холла и измерительного стенда «Вращающаяся катушка» - на точность измерения магнитных параметров элементов MLS. Полученные в работе результаты и наработки по конструированию, моделированию и измерению магнитных параметров магнитов имеют большое значение для создания магнитных систем компактных специализированных источников СИ.

Автор выражает искреннюю благодарность своему научному руководителю И.Н. Чуркину, осуществлявшему непосредственное руководство контрактным заказом, в рамках которого была выполнена представленная работа, за огромный вклад в выполнение данной работы, а также за ценные замечания, полезные дискуссии и технические консультации на различных этапах написания текста диссертации. Автор также признателен сотрудникам ИЯФ СО РАН принимавшим непосредственное участие в работах по созданию магнитных элементов MLS: С. А. Белокриницкому, Е. С. Рувинскому, Н.Б. Нефедову, Е.П. Семенову, C.B. Синяткину, JI.M. Щеголеву и многим другим. За совместное обсуждение результатов и обмен информацией при проведении данной работы автор выражает признательность сотруднику BESSY Петеру Будзу. Отдельно свою искреннюю признательность за постоянный интерес и поддержку в проведении данной работы автор выражает академику Г.Н. Кулипанову.

Заключение

В результате данной работы был изготовлен полный набор основных магнитных элементов специализированного источника СИ MLS: 8 поворотных магнитов, 24 квадруполя, 24 секступоля и 4 октуполя. Высокое качество магнитных элементов и их полное соответствие требованиям Технического Задания позволило в короткие сроки собрать магнитную систему и смонтировать вакуумную камеру, в феврале 2007 года все магнитные элементы, а так же вакуумная камера были установлены на накопительное кольцо MLS. Первое накопление пучка на энергии инжекции 100 МэВ было получено 6 июня (ток пучка 25 мкА, время жизни 1 час). 14 августа пучок был ускорен до максимальной рабочей энергии 600 МэВ (ток пучка ~ 1 мА). В настоящее время источник стабильно работает на энергии 600 МэВ при токе пучка 100 мА, и проводится подготовка первой очереди станций СИ к началу работы для решения задач пользователей.

1. К. Кунц (редактор), Синхротронное излучение свойства и применения, издательство «Мир», М., 1981.

2. V.A. Bordovitsyn (editor), Synchrotron radiation theory and its development, World Scientific Publishing Co, Singapore, 1999.

3. Г. В. Фетисов, Синхротронное излучение. Методы исследования структуры вещества, М: «ФизМатЛит», 2007.

4. Г.Н. Кулипанов, А.Н. Скринский, Использование синхротронного излучения: состояние и перспективы, Успехи физических наук, том 122, выпуск 3, стр. 369-417.

5. R. Walker, Insertion devices: undulators and wigglers, CERN Accelerator School: Synchrotron radiation and free electron lasers, CERN 98-04, Geneva, 1998, pp. 117-178.

6. R. Klein et al., Proc. of EPAC 2004, Lucerne, Switzerland, 2004, pp. 2290 -2292.

7. R. Muller et al., Metrology with Synchrotron Radiation:The Metrology Light Source of PTB in Berlin-Adlershof, Synchrotron Radiation News, Vol. 17, № 6, 2004, pp 33-36.

8. R. Klein et al., Proc. of the EPAC 2006, Edinburgh, United Kingdom, 2006, p.3314.

9. K. Bürkmann et al., Proc. of the EPAC 2006, Edinburgh, United Kingdom, 2006, p.3299.

10. R. Müller, A. Hoehl, R. Klein, G. Ulm, U. Schade, К. Holldack, G. Wüstefeld, Planned infrared activities at the Metrology Light Source, Infrared Phys. Technol., 49, 2006, p. 161.

11. S. Belokrinitskiy, P. Budz,, I. Churkin, N. Nefedov, A. Philipchenko, E. Rouvinski, E. Semenov, S.Sinyatkin, A. Steshov, Multipole Magnets for the Metrology Light Source (PTB), Proceedings of RuPAC 2006, JACoW publication, pp.295-297.

12. A.M. Батраков, П.Д. Воблый, А.Г. Стешов, И.Н. Чуркин, Измерение магнитных параметров мультиполей специализированного источника синхротронного излучения MLS, Приборы и техника эксперимента, 1, 2008, стр.131-135.

13. A.M. Batrakov, P.D. Vobly, A.G. Steshov, I.N. Churkin, Measuring the magnetic parameters of the multipole magnets for the specialized source of synchrotron radiation MLS, Instruments and Experimental Techniques, 2008, Vol. 51, №1, pp. 119-123.

14. P. Budz, I. Churkin, V. Durr, J. Kolbe, D. Kramer, J. Rahn, E. Rouvinskiy, E. Semenov, S. Sinyatkin, A. Steshov, G. Ulm et al., The magnets of the Metrology Light Source, Proceedings of EPAC 2006, Edinburgh, Scotland, 2006, pp. 3296-3298.

15. P. Budz, I. Churkin, V. Duerr, J. Kolbe, J. Rahn, D. Kramer, R.M. Klein, E.

16. Rouvinskiy, E. Semenov, S. Sinyatkin, A. Steshov, G. Ulm, G. Wusterfeld et al., The magnets of the Metrology Light Source in Berlin-Adlersshof, Digest Report of the XVI International Synchrotron Radiation Conference, July 1014,2006, Novosibirsk.

17. A.W. Chao (editor), Hand book of Accelerator physics and engineering, World Scientific Publishing Co, Singapore, 1999.

18. A.Ropert, Lattices and emittances, CERN Accelerator School: Synchrotron radiation and free electron lasers, CERN 98-04, Geneva, 1998, pp.79-117.

19. А.А.Коломенский, А.Н.Лебедев, Теория циклических ускорителей, «Физматгиз», М., 1962.

20. А.Н.Лебедев, А.В.Шальнов, Основы физики и техники ускорителей, «Энергоатомиздат», М., 1991.

21. P.J. Bryant, Basic theory for magnetic measurements, CERN Accelerator School: Magnet Measurement and Alignment. CERN 92-05, Geneva, 1992, pp. 52-69.

22. И.Н.Мешков, «Транспортировка пучков заряженных частиц», Новосибирск, «Наука», Сибирское отделение, 1991.

23. А. А. Воробьев, Техника .высоких напряжений, Москва, 1945.

24. Neil Marks, Conventional magnets I, CERN Accelerator School: 5th' General accelerator physics course, CERN 94-01, Geneva, 1994, pp. 873-897.

25. Штеффен К.Г., Оптика пучков высокой энергии, Пер. с англ., «Мир», М., 4 1969.

26. Левичев Е.Б., Лекции по нелинейной динамике частиц в циклическом ускорителе, Учебное пособие, ИЯФ-НГТУ, 2007.

27. Technical Specification for the Production and Supply of Magnets for the Metrology Light Source, prepared by BESSY.

28. V. Korchuganov, N. Kuznetsov, E. Levichev T. Becker, D. Kramer, S. Kuchler, U. Stronisch, Prototype Developement of the BESSY II Storage Ring Magnetic Elements, Proceedings of the РАС 1995, Dallas, Texas, 1996, pp. 1325-1327.

29. I.Churkin, O.Kiselev, V.Korchuganov, A.Ogurtsov, A.Philipchenko, L.Schegolev, K.Schreiner, S.Sinyatkin, A. Steshov, V.Ushakov, M.Kuroda, Y.Tsuchida, Bending Magnets for the SAGA Storage Ring, Nuclear Instruments & Methods A 543, 2005, pp.47 50.

30. A. Dubrovin, Proceedings of the International Computational Accelerator Physics Conference 2004, St. Peterburg, 2004, p.47.

31. О. Б. Буль, "Методы расчета магнитных систем электрических аппаратов. Программа ANSYS", «Академия», 2006.

32. В. Berkes, Hall generators, CERN Accelerator School: Magnet Measurement and Alignment, CERN 92-05, Geneva, 1992, pp.167-192.

33. Протопопов И.Я., Левичев Б.В., Магнитные измерения датчиками Холла, внутренний отчет ИЯФ, 2000 год.

34. A.Batrakov, S.Zverev, I.Ilyin, V.Kozak, E.Kuper et al, The new VME-based system for magnetic measurements with Hall sensors, Proceedings of RuPAC 2006, JACoW publication, pp. 55-57.

35. L. Rivkin, Ch.Vollenweider, J.A. Zichy, I.Churkin, A. Steshov, V.N.Korchuganov and etc., Precise measurements of magnetic fieldparameters of the multipoles for the SLS storage ring, Nuclear Instruments & Methodes, A 470, 2001, pp.11-17.

36. L. Walckiers, The harmonic-coil method, CERN Accelerator School: Magnet Measurement and Alignment, CERN 92-05, Geneva, 1992, pp. 138-166.

37. R. P. Walker, Magnetic Measurement, Synchrotron Radiation Sources, World Scientific Publishing Co, Singapore, 1994.

38. Корчуганов B.H., Чуркин И.Н., Стешов А.Г. и др., Препринт ИЯФ 200072, Новосибирск, 2000.

39. A.Batrakov, P.Vagin, D.Shichkov, Hardware and software for precise magnetic measurements with moving coils, XXth Russian Conference on Charged Particle Accelerators: Book of abstracts, Sept. 10-14, 2006, Novosibirsk, Russia, P.35, p.70.

40. Воблый П.Д., Инструкция по магнитным измерениям на стенде «Вращающаяся радиальная катушка», ИЯФ, 2007 год.