MQXF Nb3Sn 四极磁体在不同应力水平下的性能
应用物理
2022-04-27 v1
摘要
在二极或四极加速器磁体中，电磁力引起的线圈匝位移可导致淬灭，限制磁体性能。为此，施加方位角预紧力以避免线圈在达到所需运行电流前的方位角运动。然而，若干测试表明加速器磁体可在部分预紧下运行，即磁体在励磁过程中的线圈卸载并不妨碍达到更高电流。该问题对 Nb3Sn 磁体尤为关键，因为施加于 Nb3Sn 细丝的载荷可能达到临界电流的退化极限。为研究线圈预紧对淬灭性能的影响，用于高亮度升级的 MQXFS6 短模型四极磁体在方位角预紧为短路样品电流 80% 下进行了测试，在 1.9 K 下达到短路样品电流的 93%。随后将预紧释放至 60%，仍显示出按 HL-LHC 项目要求在短路样品电流 80–85% 范围内运行的能力。在较低预紧下，失去超过 90% 短路样品电流的能力，且在 85% 以上出现显著训练效应。当预紧恢复至原始 80% 值时，磁体经少数淬灭达到短路样品的 95%（13.4 T 峰值场）。磁测量证实了较低预紧下线圈更大的位移，并与有限元模拟一致。
引用
@article{arxiv.2204.11944,
title = {Performance of a MQXF Nb3Sn Quadrupole Magnet Under Different Stress Level},
author = {Susana Izquierdo Bermudez and Giorgio Ambrosio and Bernardo Bordini and Nicolas Bourcey and Paolo Ferracin and Jose Ferradas Troitino and Salvador Ferradas Troitino and Lucio Fiscarelli and Jerome Fleiter and Michael Guinchard and Franco Mangiarotti and Juan Carlos Perez and Eelis Takala and Ezio Todesco},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.11944},
year = {2022}
}