DCLS高精度遠(yuǎn)程可調(diào)節(jié)機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的研制.pdf

1、大連極紫外相干光源裝置（Dalian Coherent Light Source project,簡(jiǎn)稱DCLS）是國(guó)家重大自然基金項(xiàng)目。DCLS主要目標(biāo)是研制一套具國(guó)際領(lǐng)先水平的、基于超快激光與電子束相結(jié)合的可調(diào)極紫外相干光源的綜合實(shí)驗(yàn)研究裝置，并將其應(yīng)用于能源相關(guān)領(lǐng)域的重要基礎(chǔ)及前沿科學(xué)問題的探索和研究。DCLS裝置中的關(guān)鍵元件如四極磁鐵，其中心相對(duì)于束流中心線的高精度就位與否將直接影響束流的品質(zhì)。波蕩器段間的四極鐵擬采用可在線遙控調(diào)

2、節(jié)的支撐結(jié)構(gòu)，配合基于束流的準(zhǔn)直方法（Beam based alignment,簡(jiǎn)稱BBA）進(jìn)行元件調(diào)節(jié)，以滿足準(zhǔn)直定位的要求。為了得到大于300A峰值流強(qiáng)的高亮度電子束，DCLS直線加速器擬采用可移動(dòng)Chicane對(duì)束團(tuán)長(zhǎng)度進(jìn)行壓縮，因此對(duì)于機(jī)械系統(tǒng)，需要研制基于束流準(zhǔn)直的四極鐵高精度遠(yuǎn)程可調(diào)節(jié)的支撐機(jī)構(gòu)（簡(jiǎn)稱BBA四極鐵電移機(jī)構(gòu)）和可移動(dòng)Chicane段遠(yuǎn)程可調(diào)節(jié)機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)（簡(jiǎn)稱可移動(dòng)Chicane段機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)）。
　　本

3、論文分別以在建的DCLS裝置中的關(guān)鍵設(shè)備：波蕩器段間的BBA四極鐵電移機(jī)構(gòu)和可移動(dòng)Chicane段機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為研究對(duì)象，提出了電移傳動(dòng)機(jī)構(gòu)方案，并開展了較系統(tǒng)深入的理論分析和實(shí)驗(yàn)測(cè)試研究，研發(fā)出可應(yīng)用于DCLS、軟X射線自由電子激光(Soft X-ray Free Electron Laser,簡(jiǎn)稱SXFEL)、以及類似FEL裝置中的高精度遠(yuǎn)程可調(diào)節(jié)的機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
　　DCLS物理要求波蕩器段間四極鐵的中心在垂直于束流的水平和

4、豎直高度方向二維可調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)范圍是±0.5mm,調(diào)節(jié)的定位精度和重復(fù)性誤差≤±3μm。本論文提出了一種BBA四極鐵電移機(jī)構(gòu)方案，進(jìn)行了詳細(xì)的工程設(shè)計(jì)、開環(huán)定位誤差分析以及實(shí)驗(yàn)測(cè)試，實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果表明該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)采用光柵尺讀數(shù)反饋控制，四極鐵中心的定位精度和重復(fù)性誤差均能達(dá)到≤±3μm的技術(shù)指標(biāo)，驗(yàn)證了該電移機(jī)構(gòu)的可行性。
　　DCLS物理要求直線加速器可移動(dòng)Chicane段中間兩塊分析鐵（簡(jiǎn)稱B鐵）在垂直于束流的橫向方向可進(jìn)行一維調(diào)節(jié)