Введение
ГЛАВА 1. Ондуляторное излучение в рентгеновских ЛСЭ и его зависимость от основных параметров ондулятора 10
1.1. Излучение релятивистских заряженных частиц в вакууме 10
1.1.1. Синхротронное излучение 10
1.1.2. Излучение при движении заряда по синусоидальной траектории 17
1.1.3. Движение заряженной частицы в магнитном поле 20
1.2. Вигглеры и ондуляторы 21
1.2.1. Спектр излучения вперёд 22
1.2.2. Пространственное распределение ондуляторного излучения 24
1.3. Допуски на параметры поля ондулятора 26
ГЛАВА 2. Некоторые аспекты достижения предельной точности при магнитных измерениях датчиком Холла 28
2.1. Описание применяемых в ММ1 APS методов магнитных измерений 29
2.1.1. Длинная катушка 29
2.1.2. Датчик Холла и мини-катушка
2.2. Стабильность нуля 37
2.3. Точность и стабильность измерений сильного магнитного поля 38
2.4. Планарный эффект Холла 44
2.5. Ошибки при калибровке датчиков Холла 48
2.6. Изменение температуры датчика Холла во время сканирования 50
ГЛАВА 3. Влияние поля Земли на магнитные свойства вертикального и горизонтального ондуляторов 52
3.1. Экспериментальное определение эффекта от магнитного поля Земли в зазоре ондулятора 53
3.1.1. Влияние горизонтальной компоненты поля Земли на характеристики ондулятора 54
3.1.2. Влияние вертикальной компоненты поля Земли на характеристики ондулятора 56
3.2. Численное моделирование прохождения магнитного поля Земли в зазор ондулятора 58
3.2.1. Описание расчётной модели 58
3.2.2. Результаты моделирования для UNA33 №6 и APS27 №5 61
3.2.3. Прохождение поля Земли через зазор горизонтального ондулятора 65
ГЛАВА 4. Вертикально поляризующий ондулятор с динамической компенсацией магнитных сил 69
4.1. Расчёт прогиба несущей балки с магнитной структурой 69
4.1.1. Общее решение задачи для балки с распределённой силой и набором из N сосредоточенных сил 69
4.1.2. Расчёт магнитной силы для магнитной структуры LCLS-II с учётом полного распределения магнитного поля 73
4.1.3. Эффект краёв магнитной структуры при расчёте прогиба балки 78
4.1.4. Расчёт распределения магнитного поля в зазоре с деформированными балками 81
4.1.5. Изменение нагрузки на балку и компенсирующих сил при её деформации 82
4.1.6. Анализ прогиба балки для магнитной структуры LCLS-II под действием магнитной нагрузки без компенсации и с компенсацией набором из 18 сосредоточенных сил 83
4.1.7. Анализ эффекта от систематических и случайных ошибок в системе компенсации магнитной нагрузки 4.2. Эффект механических деформаций несущих балок на магнитные характеристики ондулятора 97
4.3. Генерация компенсирующей силы пружинами 102
4.4. Экспериментальная проверка компенсации магнитной силы ондулятора набором конических пружин
4.4.1. Описание 0,847-метрового прототипа и используемой магнитной структуры 105
4.4.2. Пружины для системы компенсации магнитной силы 106
4.4.3. Тесты механических элементов конструкции 108
4.4.4. Результаты магнитных измерений 111
4.5. Полноразмерный прототип горизонтального ондулятора LCLS-II с динамической компенсацией магнитных сил. 113
4.5.1. Основные элементы полноразмерного (3,4 м) прототипа HGVPU 114
4.5.2. Пружинные блоки для компенсации магнитной силы 117
4.5.3. Механические характеристики HGVPU 121
4.5.4. Магнитные характеристики HGVPU 127
Заключение 129
Список литературы 132
