基于跑道线圈的线圈主导型超导四极磁体的磁设计研究
加速器物理
2021-08-27 v1
摘要
加速器超导四极磁体中使用了多种线圈结构，其中 cos2{\theta} 四极磁体在理论研究和工程应用上最为成熟。然而，cos2{\theta} 四极磁体的线圈结构复杂，尤其是在线圈端部，这使得其难以应用于对应变敏感的高温超导体。跑道型四极磁体对高温超导体较为友好。铁主导型跑道磁体的场强受限于铁极的磁饱和。因此，几何结构简单的线圈主导型跑道四极磁体成为了我们的研究重点。本文推导了与跑道四极线圈参数相关的磁场谐波解析表达式。这些表达式用于求解磁场谐波在 10-4 量级的线圈几何参数。随后，通过实例构建了理想四极模型并验证了理论公式。接着，在 ROXIE 中完成了实例跑道四极磁体的设计与优化。最后，比较并讨论了跑道线圈与 cos2{\theta} 线圈的优缺点。
引用
@article{arxiv.2108.11643,
title = {Magnetic design study of coil-dominated superconducting quadrupole magnets based on racetrack coils},
author = {Chuang Shen and Yingshun Zhu and Fusan Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2108.11643},
year = {2021}
}
备注
13 pages,10 figures,6 tables, some analytical expressions of magnetic field harmonics