[发明专利]一种回旋加速器等时性磁场垫补方法及系统

摘要

本发明公开了一种回旋加速器等时性磁场垫补方法及系统。首先通过有限元建模与计算得出回旋加速器磁极不同半径处单位边缘切削面积磁场沿径向改变量，利用若干组改变量计算出表征切削向量同整体磁场改变量的相关矩阵。在对加工的主磁铁进行测磁后，根据等时场偏差和相关矩阵可逆向计算出所需要切削的边缘沿半径分布向量，在通过插值得到连续加工坐标后，利用数控机床对磁极边缘进行加工。本发明所提供的磁场垫补方法考虑了垫补过程中径向边缘场效应，同时结合了有限元计算与实际测磁结果，具有可预测、高精度特点，并基于相关矩阵对磁场垫补效果进行预测，进一步增加垫补可靠性，通常在2次垫补后即可满足等时场要求，极大节省垫补时间和工作量。

主权项

一种回旋加速器等时性磁场垫补方法，其特征在于，包括：(1)对待垫补的回旋加速器主磁铁进行有限元建模，计算得出N组平均磁场差异分布曲线，其中，所述N组平均磁场差异分布曲线表示在回旋加速器的磁极边缘N个不同半径处切削单位面积后，每个半径处的平均磁场相对于切削前相应半径处原始磁场的差异分布曲线；(2)将所述N组平均磁场差异分布曲线离散化，计算出表征切削向量C同切削后各半径处平均磁场改变ΔB关系的相关矩阵R；(3)对实际加工后的主磁铁进行测磁，针对测磁数据计算出沿半径的等时性磁场偏差ΔBiso，如果该偏差ΔBiso不符合束流聚焦工作点要求，则利用ΔBiso和相关矩阵R逆向计算出磁极边缘切削向量Cpred；(4)利用相关矩阵R的磁场改变量预测能力调整Cpred，使得垫补后的磁场满足束流聚焦工作点要求，确定垫补切削向量Cf；(5)对垫补切削向量Cf进行样条插值，将离散化的坐标输入数控机床进行磁极边缘垫补。