CSR切割磁铁研制

切割磁铁主要用于加速器束流的注入和引出系统中。从结构和用途上来看，切割磁铁是一种特殊的二极偏转磁铁；与常规的二极磁铁相比，它有结构复杂、好场区位置特殊、杂散磁场低、运行条件苛刻等特点。特别是切割磁铁的切割边，设计和制造相当复杂，它是屏蔽杂散磁场、得到理想磁场分布的决定因素；另外，为了便于真空管道的烘烤，防止烘烤真空管道时烧坏磁铁线圈，切割磁铁还必须有一套调节灵活、复位方便的传动机构。HIRFL-CSR工程共有四台切割磁铁用于加速器束流的注入和引出系统中。论文介绍了切割磁铁的选型、切割磁铁样机的电磁设计、二维磁场计算、结构设计以及工艺设计等磁铁设计的全部过程；另外，对切割磁铁样机总体的以及主要部件的技术要求、加工以及测试结果也作了比较全面的介绍。论文详细介绍了切割磁铁样机的二维磁场的计算；因为就目前的技术水平来说，二维磁场的计算是磁铁设计的主要环节，是磁场优化的主要手段；特别是二维磁场的计算结果，是磁铁设计的主要技术依据，是一种经济实用的模拟过程。一些比较成熟的场计算软件，如TOSCA、ANSYS|、MAFIA等更是具有人机界面简单、建模方便、计算结果直观可靠等优点。切割磁铁的磁场计算所用的程序是TOSCA；从文中提供的测试结果看，计算结果与实测值的误差只有1％，可见其结果是极其可信的。样机的成功研制为切割磁铁的设计和加工积累了经验。

核质量测量与Schottky探针研究

本文研究了用于九五国家大科学工程“兰州重离子加速器冷却储存环HIRFL-CSR”上的Schottky探针及利用schottky质谱仪进行核质量测量，研究了当前国际上核质量测量研究方法并结合当前的核质量测量研究现状，根据CSR能提供的实验条件，研究认为在HIRFL-CSR上利用Schttkv质谱仪方法进行核质量测量有很广阔的前景。根据HIRFL-CSR束流参数和束诊要求，设计了schottky探针电极及超高真空Schottky探针安装靶室。利用三维电磁场模拟计算程序MAFIA优化了Schottky探针的结构和形状。通过改变电极板的边缘场矫正板的长度和角度，在极板间获得了最佳的场分布。模拟结果表明对水平和垂直方向的探针矫正板长度分别为4cm、3cm并且夹角分别为30、20度时在探针极板间可得到很好的横向匀场。对Schottky样机的信号响应进行的仔细的测试，获得了较满意的结果。本文还研究了利用Schottky质谱仪进行核质量测量的Schottky信号处理方法与质量测量原理，对当前远离β稳定线的核质量测量前景做了仔细分析。对Schottky探针用于CSR的束流参数测量和核质量测量方法进行了较深入的探讨。