DCLS自由電子激光裝置機(jī)械工程課件

1、DCLS自由電子激光裝置機(jī)械工程精確 +穩(wěn)定目錄機(jī)械工程任務(wù)與要求準(zhǔn)直測量穩(wěn)定性樣機(jī)、集成單元 在硬件上實現(xiàn)束流物理設(shè)計機(jī)械工程的任務(wù)4DCLS主體裝置布局DCLS對機(jī)械工程的要求關(guān)鍵元件的位置精度滿足要求；關(guān)鍵元件機(jī)械穩(wěn)定性滿足要求；技術(shù)上能夠?qū)崿F(xiàn)；不發(fā)生靜態(tài)或動態(tài)干涉；與公用設(shè)施、建筑相互協(xié)調(diào)；易于安裝，便于維護(hù)；經(jīng)費(fèi)合理,進(jìn)度滿足要求。四極磁鐵橫向位置偏差控制在10m波蕩器段間垂直偏差小于50m波蕩器氣隙控制精度好于5m隧道溫度必須控制在0.7度以內(nèi)隧道地板變形z 1周)地基沉降 季節(jié)變化中期(1小時 1周)外界環(huán)境溫度潮汐內(nèi)部溫度（冷卻水、調(diào)）束流熱負(fù)載短期(1小時)機(jī)械振動磁鐵電源穩(wěn)

2、定性及紋波元件調(diào)節(jié)及運(yùn)行干擾加速器場地地基振動Q鐵振動DCLS場地振動1100Hz積分均方根位移20nm。rms: 114.2nm8含聚焦線圈加速管支撐結(jié)構(gòu)加速管支撐結(jié)構(gòu)加速管與磁壓縮段支撐可移動式磁壓縮段調(diào)節(jié)支撐機(jī)構(gòu)平移滑臺二極鐵截面探測器斜四極鐵位置探測器刮束器轉(zhuǎn)動梁斜四極鐵波紋管技術(shù)指標(biāo)工作位置：6.05o運(yùn)動范圍： 0o7o位置精度：0.05mm9波蕩器段間元件支撐四極磁鐵、移相器、腔式BPM、截面探測器、校正磁鐵安裝在一個共架平臺上。技術(shù)關(guān)鍵：熱穩(wěn)定性及減振好的支撐平臺，四極磁鐵遠(yuǎn)程精密調(diào)整機(jī)構(gòu)。波蕩器段間元件共架平臺：采用穩(wěn)定減振材料及結(jié)構(gòu)?；◢弾r+調(diào)節(jié)底板+底面灌漿花崗巖+三維調(diào)

3、節(jié)座+底面灌漿花崗巖+底面灌漿混凝土+不銹鋼面板+底面AB膠粘結(jié)結(jié)構(gòu)簡潔機(jī)械穩(wěn)定性好：第1階固有頻率87Hz，振動放大系數(shù)1.01熱穩(wěn)定性好機(jī)械加工精度高便于機(jī)械準(zhǔn)直調(diào)節(jié)制造成本低四極磁鐵及CBPM遠(yuǎn)控精密調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)由三維調(diào)節(jié)底版、二維遙控調(diào)節(jié)滑臺、位移檢測、機(jī)械限位、控制系統(tǒng)等組成。電移可調(diào)支撐機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)技術(shù)要求技術(shù)指標(biāo)四極磁鐵移動精度和重復(fù)性3um四極鐵動態(tài)移動范圍500um四極鐵安裝準(zhǔn)直要求常規(guī)準(zhǔn)直：橫向100um，縱向500um，旋轉(zhuǎn)5mradBBA準(zhǔn)直：橫向10um四極鐵CBPM電移平臺共架底臺波蕩器結(jié)構(gòu)輻射段波蕩器參數(shù)周期長度 (mm)30磁間隙 (mm)940磁間隙控制精度(m)5峰

4、值磁場(T)0.20.8長度（m）3移相器與磁鐵參數(shù)技術(shù)要求工作間隙 (mm)925磁場一次積分誤差(Gs-cm)10磁場二次積分誤差(Gs-cm2)3000相移(度)180相位調(diào)節(jié)精度（度）5總長 （mm）70波蕩器真空室材料低電阻束流通道內(nèi)表面沿束流方向粗糙度小于200nm。 束流室截面：高5mm，寬度大于高度的兩倍。 直線度和平面度要求高。大氣壓下變形小。低漏率和表面出氣率。真空室應(yīng)能夠達(dá)到優(yōu)于 110-7 Torr，表面出氣率q 110-11 Torrl/(scm2) 束測元件結(jié)構(gòu)重復(fù)定位精度22um圖像分辨率13.9um波蕩器樣機(jī)集成單元確認(rèn)硬件設(shè)備的設(shè)計與制造。確認(rèn)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計和總

5、體工藝設(shè)計。確認(rèn)設(shè)備接口的工程可操作性。確認(rèn)安裝工藝。磨合安裝隊伍。設(shè)置工程節(jié)點，統(tǒng)一工程進(jìn)度。在試安裝單元的基礎(chǔ)上，完善單元配置，將其作為一個實驗平臺，進(jìn)行相關(guān)實驗測試工作。16波蕩器單元集成現(xiàn)場問題及處理措施遇到的問題臨時解決措施Profile探頭缺少與支架連接的支撐板臨時在上海聯(lián)系加工Profile探頭電機(jī)方向不對聯(lián)系加工廠家到現(xiàn)場修改,需要重新加工頂部法蘭(測試完成以后)Profile運(yùn)動時與真空壁有摩擦未處理, 需要優(yōu)化設(shè)計Profile靶片后方的金屬未鏤空, 有束流時可能會有重影未處理, 需要優(yōu)化設(shè)計光路組件中攝像機(jī)與鏡頭的距離過長,導(dǎo)致視野偏小未處理, 需要優(yōu)化設(shè)計CBPM加工時釬焊后檢漏失敗,加工廠家重新對表面就行了氬弧焊,使表面凸凹不平,但是沒有解決真空泄露的問題安裝后噴涂真空密封膠堵漏CBPM轉(zhuǎn)接板無法在平臺上固定臨時加工一塊L型轉(zhuǎn)接板固定在臺面的螺孔上改進(jìn)總結(jié)自由電子激光裝置對波蕩器段中束流中心軌道偏差提出了更高的要求。通過常規(guī) 準(zhǔn)直、基于束流準(zhǔn)直和在線精密調(diào)節(jié)手段，可以實現(xiàn)束流物理對元件的微米級定位精度要求。束流元件機(jī)械穩(wěn)定性是影響束流軌道穩(wěn)定性的主要因素之一，需要通過振源分析、環(huán)境控