真空內扭擺磁石的內真空盒對高次模發熱的克制作用
說明了BEPCⅡ真空內扭擺磁石的內真空盒零碎。當BEPCⅡ在對撞格式下運行時，真空內扭擺磁石的間隙拉開到最大值，將內真空盒推入磁極旁邊，能夠使上上游真空盒兌現陸續潤滑的RF過渡，旋片式真空泵從而升高束流阻抗和高次模發熱。經過束流試驗視察了內真空盒推入前后磁極名義熱度的升高內中，證實了其關于升高磁極上的高次模發熱是無效的。在有內真空盒的條件下，視察到磁極名義的失調熱度與總流強和單束團流強的乘積成線性關系。
北京正陰電子對撞機革新工事（BEPCⅡ）的貯存環外環第四象限上衣置有一臺真空內扭擺磁石（代號4W2），這是海內眼前磁場最高，磁間隙可調規模最大以及橫向好場區最寬的真空內扭擺磁石[1]。
4W2的真空腔室較大，孔徑與其上上游的貯存環真空盒不統一，這種構造會帶來相應的束流阻抗。為了運行時構成鏡像壁直流電的陸續通路,維持良好的電接觸,減小高次模的透露及束流平衡固性,4W2真空室內裝置了一套內真空盒零碎。其性能相似于屏蔽漣漪管的RF-finger，能夠扶持4W2與上上游真空盒兌現陸續潤滑的RF過渡[2,3]。
白文說明了運用內真空盒零碎前后，4W2磁極在束流運行時的發熱忱況，確認了旋片式真空泵內真空盒零碎在克制高次模發熱上面的作用。1、4W2內真空盒零碎簡介
如圖1所示，當減速器運行在對撞格式時，扭擺磁石的磁極豎直位置徹底拉開（gap=120mm），能夠經過曲線電機將一個和上上游真空盒截面相統一的內真空盒（52mm×120mm的跑道型束流孔徑），程度推入扭擺磁石極面旁邊[4]，使得4W2與上上游真空盒兌現陸續潤滑的RF過渡，從而縮小了束流阻抗。當減速器運行在同步輻射專用格式運行時，相同地操作，程度拉回內真空盒，扭擺磁石的磁極合攏，最小的磁間隙可壓縮到12mm，可容許同步輻射專用格式在小間隙下作業。
圖1真空內扭擺磁石的內真空盒2、4W2磁極的高次模發熱試驗
該試驗在同樣的束流條件下，別離視察推入內真空盒之前和之后4W2磁極名義的升壓內中。測溫用的熱偶裝置在磁極的側名義。熱偶信號經真空穿墻件引出后，當庭轉換成數字信號傳遞，防止了傳輸誤差。
另外，因為高次模在對磁極加熱的同聲也會對熱偶自身加熱，且熱偶自身升壓要快于磁極名義，因而在測量磁極名義的熱度時須要等熱偶的讀數穩固一段工夫，能力覺得該讀數瀕臨磁極名義的實在熱度。注入內中以及丟束內中中涌現的熱度陡升和陡降都視為煩擾，不作為熱度數據。
2.1、推入內真空盒之前的試驗
在BEPCⅡ對撞格式下（1.89GeV)，當4W2的磁極徹底拉開，內真空盒還沒有推入極面旁邊，咱們做了以次束流試驗。經過top-up注入形式，將電子束流的總流強維持在340~350mA之間，注入的束團數為50，視察4W2磁極名義熱度變遷內中。
束流維持了大概1h后，熱度回升到了185℃左右，如圖2所示。熱度在185℃維持了大概40min后，接續回升達成了198℃。那時，因為磁極熱度過高可能產生退磁，咱們不復補注束流。爾后，流強一直上升，熱度曲線的陡升和陡降是束流迷失內中中的煩擾信號。
2.2、推入內真空盒之后的試驗
維持4W2磁極的徹底拉開狀態，將內真空盒推入極面旁邊，旋片式真空泵從新視察在上述束流條件下，4W2磁極名義的升壓內中。如圖3所示，這次試驗繼續了大概4h，熱度回升到130℃之后，始終維持在130℃~140℃之間，沒有接續升高（試驗終了時，熱度曲線尾部的突起是束流迷失內中中的煩擾信號）。
圖2推入內真空盒之前的束流試驗后果 圖3推入內真空盒之后的溫升試驗
2.3、相反束流條件下的失調熱度
從推入內真空盒之后的溫升試驗能夠看出，有了內真空盒，對應于某一穩固的束流條件，4W2磁極名義熱度能夠維持在一個失調熱度左近，并維持比擬長的工夫。咱們改觀束流的總流強I以及束團個數n，經過多少次試驗來視察失調熱度T的相應急遷。已知高次模發熱功率根本上與總流強和單束團流強的乘積（I2/n）成反比[5]，考查一下多少次試驗中失調熱度T與I2/n的關系，后果演繹如表1（I取top-up注入的均勻流強）：
表1相反束流條件下的失調熱度
由曲線擬合能夠看出，T與I2/n成線性關系，如圖4。
擬合失去的公式是T=28.2+0.04523I2/n。由另外推，那末限定失調熱度使不得勝于180℃，束團個數為99，那么可算得此時容許的top-up注入的均勻流壯大約為576mA，也就是大概在570~580mA之間。那末要將束流流強的下限普及到580mA之上，那么就務必升高top-up注入的上限。理論運行中，注入的束流時常在600mA之上，那么務必等流強降至500mA以次才繼續補注，以制約4W2磁極的溫升。
圖4失調熱度與I2/n成線性關系3、論斷
經過推入內真空盒前后的束流試驗，視察到在相反束流條件下，有內真空盒時的4W2磁極名義溫升顯然低于沒有內真空盒時的溫升。可見，內真空盒起到了很好的克制高次模發熱的作用。理論上，在BEPCⅡ起初的高流強（600mA之上）運行中，內真空盒變成了4W2磁極不行或缺的掩護屏[6]。
在有內真空盒的條件下，4W2磁極名義熱度能夠維持在一個失調熱度左近，并維持比擬長的工夫。失調熱度與總流強和單束團流強的乘積I2/n成線性關系。
參考文獻
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[2]周德民，石才土.加嚙合腔后4W2阻抗測量[R].北京：中科院高能物理鉆研所，2006.
[3]周利娟.BEPCⅡ貯存環高頻屏蔽漣漪管發熱試驗[J].真空,2005，42(2):49-52.
[4]盛樹剛，曹云.4W2真空內扭擺磁石嚙合腔及挪動安裝設計[R].上海：上海交通大學，2004.
[5]ChaoAW，TignerM.Handbookofacceleratorphysicsandengineering[M].Singapore:WorldScientificPublishingCo.Pte.Ltd，1999:212-213.
[6]WangJQ，MaL，ZhangC.ThesecondphasecommissioningofBEPCⅡ[C]//Proceedingsofthe40thICFAAdvancedBeamDynamicsWorkshopone+e-Factories.Novosibirsk，2008.
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