多极超导扭摆器磁体磁场设计

摘要

上海光源二期工程建设计划研制一台多极超导扭摆器用于生物医学的X射线成像及治疗.该多极超导扭摆器由21对NbTi超导线圈组成,磁极气隙为22mm,在储存环束流电子能量为3.5GeV时其特征能量为33keV,覆盖的能量范围为20keV到120keV,可用于K边吸收成像、衍射增强成像、相衬成像、CT和微束放射治疗.文中的主要内容为一个具有21个磁极,周期长度为140mm,气隙中心磁感应强度为4.2T的多极超导扭摆器的磁场设计,包括磁极和线圈的参数设计、端部结构和周期磁场的积分场设计,以及简要的超导线圈应力应变分析.