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《中国科学院研究生院(上海应用物理研究所)》 2016年
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超导波荡器失超保护器件特性测试及失超动态过程测量研究

席瑞成  
【摘要】:波荡器是第三代同步辐射光源的关键光源设备。目前第三代同步辐射光源所使用的波荡器主要为永磁波荡器;超导波荡器相比永磁波荡器,具有更小的周期长度和更高的磁场强度,可以大幅度提升同步辐射光源性能,产生更高能量和亮度的同步辐射光,是下一代插入件的发展方向。为了保证同步辐射光源能够持续提供性能优良的同步辐射光,对超导波荡器的稳定运行提出了较高的要求。超导波荡器磁体的失超保护系统是保证超导波荡器安全稳定运行的关键环节之一。而超导波荡器失超保护器件特性测试及失超动态过程测量研究是设计失超保护方案的重要依据,因而对其进行研究具有重要意义。本论文研究工作完成了超导波荡器磁体失超保护二极管低温前向导通电压测试平台与超导波荡器模拟线圈失超动态过程测量平台搭建;完成了失超保护二极管液氦温区到常温段全温度范围内前向导通电压测试;得到连续温度前向导通电压数据;完成了超导波荡器模拟线圈研制与失超动态过程测量实验,得出失超传播关键参数,首次从实验角度揭示了磁体失超传播的过程。本论文的研究工作以及研究方法具有首创性。本论文主要取得以下成果,得到以下结论:1)成功搭建失超保护二极管低温通电特性测试平台。2)测得液氦温区到常温段二极管前向导通电压数据,为失超保护系统设计提供了重要依据。3)成功探索出超导波荡器模拟线圈制作工艺,并成功研制出模拟线圈,性能完全达到实验要求。4)进行了超导波荡器模拟线圈失超动态过程测量,得出模拟线圈失超时主要以沿超导线传播为主,失超可以沿超导线传播到与之直接相连的邻近线槽内,不会局限在一个槽内;测试结果为超导波荡器失超保护系统设计提供了重要的理论依据。5)采用干冷方法测量二极管液氦温区到常温段前向导通电压与超导波荡器模拟线圈失超动态过程测量实验具有首创性。
【关键词】:失超保护 失超动态过程 测试系统 失超保护二极管 超导磁体
【学位授予单位】:中国科学院研究生院(上海应用物理研究所)
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TM26
【目录】:
  • 摘要5-7
  • ABSTRACT7-11
  • 第1章 绪论11-23
  • 1.1 课题背景11-17
  • 1.1.1 物理背景11-13
  • 1.1.2 同步辐射光源发展简史13-14
  • 1.1.3 上海同步辐射光源简介14-16
  • 1.1.4 超导磁体在同步辐射光源上的应用16-17
  • 1.2 超导磁体失超保护17-21
  • 1.2.1 超导磁体失超现象17
  • 1.2.2 超导磁体失超的原因17-18
  • 1.2.3 超导磁体失超保护系统研究现状18-19
  • 1.2.4 失超保护器件特性及失超过程研究现状19-21
  • 1.3 论文研究目标、内容及意义21-22
  • 1.3.1 论文研究目标21
  • 1.3.2 论文研究内容21-22
  • 1.3.3 论文意义22
  • 1.4 本章小结22-23
  • 第2章 失超保护二极管低温通电特性测试23-35
  • 2.1 测试背景23
  • 2.2 测量目标23-24
  • 2.3 测量装置24-27
  • 2.4 测量系统27-31
  • 2.4.1 测量仪器设备选型27-31
  • 2.4.2 测量系统结构31
  • 2.5 测量原理31-32
  • 2.6 测量过程32-33
  • 2.7 测量结果与讨论33-34
  • 2.8 本章小结34-35
  • 第3章 超导波荡器模拟线圈研制35-43
  • 3.1 超导波荡器简介35-36
  • 3.1.1 超导波荡器主要参数35-36
  • 3.1.2 超导波荡器磁体结构36
  • 3.2 超导波荡器模拟线圈研制准备工作36-37
  • 3.3 超导波荡器模拟线圈绕制工艺37-41
  • 3.3.1 模拟线圈几何参数37-38
  • 3.3.2 模拟线圈绕制工艺38-41
  • 3.3.3 模拟线圈抽头工艺41
  • 3.4 本章小结41-43
  • 第4章 测量与控制系统设计43-51
  • 4.1 模拟线圈失超动态过程测量原理43-44
  • 4.2 测量仪器设备选型44-50
  • 4.2.1 温度监控仪44-45
  • 4.2.2 电压采集记录仪45-49
  • 4.2.3 超导磁体电源49-50
  • 4.2.4 工业控制计算机50
  • 4.3 本章小结50-51
  • 第5章 超导波荡器模拟线圈失超动态过程测量实验过程及结果分析51-59
  • 5.1 模拟线圈在恒温器内的安装51-53
  • 5.2 测控系统调试53-55
  • 5.2.1 数据采集系统调试53
  • 5.2.2 真空调试53-54
  • 5.2.3 降温调试54-55
  • 5.3 超导波荡器模拟线圈失超动态过程测量55-58
  • 5.3.1 励磁加载前数据采集设备参数设置55
  • 5.3.2 励磁加载失超触发过程55
  • 5.3.3 模拟线圈失超测试结果分析55-58
  • 5.4 本章小结58-59
  • 第6章 总结与展望59-62
  • 6.1 总结59-60
  • 6.2 下一步工作展望60-62
  • 参考文献62-65
  • 攻读硕士学位期间发表学术论文情况65-66
  • 致谢66

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 赵小风,徐洪杰;同步辐射光源的发展和现状[J];核技术;1996年09期
2 何多慧;同步辐射光源的发展和展望[J];强激光与粒子束;1990年04期
3 林良真,K.H.Mess,E.Schuld;二极管在HERA超导磁体失超保护中的应用[J];电工电能新技术;1990年01期
4 易昌练;H.Brechna;J.Alff;;硅整流二极管在低温下的电特性[J];低温工程;1988年04期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 江勇;制冷机直接冷却式小型超导磁体测试装置研制及实验[D];中国科学院研究生院(上海应用物理研究所);2014年
【共引文献】
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1 张茂林;李其江;吴军明;吴隽;;同步辐射在古陶瓷研究中应用的现状和展望[J];光谱实验室;2011年05期
2 尚智丛;陈晨;;国家目标对大科学装置发展的影响——以美国康奈尔同步辐射光源为例[J];自然辩证法研究;2010年12期
3 万理军;郭兴龙;潘衡;徐风雨;;硅整流二极管组件低温性能测试[J];低温与超导;2009年04期
4 张茂林;王昌燧;朱铁权;毛振伟;黄宇营;何伟;后德俊;蔡路武;;SRXRF无损鉴定古青白瓷的初步尝试[J];江汉考古;2007年04期
5 杨瑞瑛;核分析技术与地球科学[J];现代仪器;2002年06期
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1 席瑞成;超导波荡器失超保护器件特性测试及失超动态过程测量研究[D];中国科学院研究生院(上海应用物理研究所);2016年
【二级参考文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 李兰凯;MICE超导耦合磁体低温系统及电流引线设计[D];哈尔滨工业大学;2007年
2 陈运鑫;小型超导磁体的电流引线及脉管制冷机研究[D];浙江大学;2007年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈鹏;雷沅忠;王秋良;;用于超导储能系统的失超信号检测[J];低温物理学报;2008年01期
2 周羽生;邝江华;唐攀龙;韦肖燕;彭琢;唐跃进;;一种基于相关函数法的超导失超检测方法[J];电力科学与技术学报;2009年04期
3 胡燕兰,刘彦琴;快速磁通变化超导线圈失超保护的改进方法[J];低温与超导;2003年04期
4 刘喜;李晓航;孔令启;;高温超导带材失超传播特性实验研究[J];低温与超导;2007年03期
5 孔令启;李晓航;杜晓纪;张正臣;周微微;杨晓乐;叶立阳;;一维热传播模型下高温超导带的失超特性研究[J];低温与超导;2008年02期
6 王艺新;方进;魏斌;丘明;杨艳芳;;超导储能系统失超保护实验研究[J];低温与超导;2009年12期
7 宋庆烁;余龙辉;吴奕林;;超导线圈的失超检测[J];低温物理学报;2011年04期
8 梁哲兴;陈树衡;周平;陈兴华;;高温超导磁体的一种失超判别方法[J];低温工程;2007年01期
9 李毅;王秋良;戴银明;雷源忠;陈顺中;;MRI、NMR低温超导磁体失超保护综述[J];低温物理学报;2012年01期
10 毛向雷,龚海梅,朱泽智,张裕恒;掺TiNb_3Sn的R-H超导转变[J];低温物理学报;1988年01期
中国重要会议论文全文数据库 前6条
1 宋庆烁;唐跃进;李敬东;周羽生;;高温超导带材失超特性[A];湖北省电工技术学会2004年学术年会论文集[C];2004年
2 吴巍;;CR二极铁的3D有限元失超模拟[A];第三届全国加速器技术学术交流会论文摘要集[C];2007年
3 吴巍;何源;马力祯;李青;姚庆高;卞文龙;夏佳文;;CR超导二极铁导线的3D有限元失超模拟[A];第三届全国粒子加速器技术学术交流会论文集[C];2007年
4 周羽生;宋庆烁;郭芳;李敬东;唐跃进;;高温超导块材在正弦过电流作用下的失超特性[A];2004年材料科学与工程新进展[C];2004年
5 周羽生;宋庆硕;郭芳;李敬东;唐跃进;;高温超导块材在正弦过电流作用下的失超特性[A];2004年中国材料研讨会论文摘要集[C];2004年
6 刘志刚;杜继民;吕洋;赵步云;周贵仁;;MRI仪三次失超(QUENCHING)原因的分析[A];中华医学会医学工程学分会第二次医学影像设备应用技术研讨会论文集[C];2001年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 范永良;Bi系高温超导带失超传播特性的数值模拟[D];兰州大学;2015年
2 邓能;超导失超传播行为及失超判定准则的数值研究[D];兰州大学;2015年
3 熊杰;高温超导变压器的失超检测与保护[D];长沙理工大学;2014年
4 席瑞成;超导波荡器失超保护器件特性测试及失超动态过程测量研究[D];中国科学院研究生院(上海应用物理研究所);2016年
5 樊宇;超导电力系统的过电流失超保护研究[D];华中科技大学;2007年
6 王艺新;超导储能混合磁体的失超保护系统研究[D];北京交通大学;2010年
7 伍科;高温超导储能磁体的失超检测与保护研究[D];华中科技大学;2013年
8 宋庆烁;高温超导体失超基础研究[D];华中科技大学;2006年
9 燕大鹏;超导线圈失超过程中的热传导数值模拟与分析[D];兰州大学;2014年
10 张俊;高温超导输电电缆过电流失超保护研究[D];华中科技大学;2004年
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