摘要：波荡器是自由电子激光装置的核心部件,如何实现超长波荡器段间相位的匹配是实现高增益X射线自由电子激光饱和输出的必要条件．本文以北京大学973项目红外SASE自由电子激光实验装置波荡器的研制为模型,给出了比较完整的相位匹配理论的描述,进行了实现相位匹配的理论计算,给出了实现段间相位匹配的具体端部结构和参数,通过模拟计算表明,当磁极调节范围为±0．5mm时可获得±100°的相位调整量．该理论工作为今后高增益X射线自由电子激光超长波荡器系统总体方案的确立奠定了基础．

摘要：基于超导直线加速器的X射线自由电子激光（XFEL）是自由电子激光领域未来发展的一个重要方向。介绍了国际上Euro—XFEL及LCLS—II等超导XFEL装置的设计建造现状。在此基础上提出基于一台7GeV超导直线加速器的超导XFEL初步方案，给出主要设计参数，并讨论实现100～1000GW量级峰值输出功率的技术路线，包括提高峰值流强、采用波荡器磁场渐变技术等。

摘要：扭摆器是自由电子激光装置的一个核心部件 .强聚焦混合型扭摆器具有结构紧凑等一系列优点 ,但其结构复杂 ,技术难度很高 ,在国内还没有成功研制的先例 .本文描述该类型扭摆器研制的一个基础而关键性的工作 :一台

摘要：高能同步辐射光源中,波荡器是插入件系统中的最前沿设备,低温可大幅提高其内禀矫顽力和峰值场强。本文设计了“过冷液氮迫流冷却循环”,采用全真空绝热设计,分析了稳压的理论本质,并提出了新的稳压方式。搭建实验台,对过冷液氮迫流循环的稳定机制、载冷能力和热力学性质等进行了实验研究。结果表明,过冷液氮迫流冷却循环可长期保持,压力波动控制在±300 Pa范围内,验证了稳压机制的理论分析,达到同类设备的最佳水平。低温波荡器磁结构冷却在80 K左右,载冷量可以达到1000 W以上,达到高能同步辐射光源装置要求的各项指标。

摘要：波荡器是同步辐射光源中产生X射线的关键设备,低温型Delta波荡器可明显提高镨铁硼永磁铁的峰值场强和内禀矫顽力,进而有效抵抗辐照环境下的磁场退化。为了使永磁阵列进入液氮温区,提出了磁铁干式传导冷却方案,设计了干式低温恒温器结构,利用数值模拟完成了热力学分析优化,并搭建实验台进行了降温测试。结果表明,Delta波荡器可通过单台小型低温制冷机传导冷却进入低温状态,并突破常压饱和液氮温度,最低达到40 K,四个梁的最大温差约1 K,达到温度均匀性要求,并将磁场强度提高20%以上。低温型Delta波荡器模组达到设计指标,验证了波荡器干式传导冷却方案的可行性,对低温型波荡器的研发设计具有重要意义。

摘要：高能同步辐射光源验证装置(HEPS-TF)插入件系统计划研制一台基于镨铁硼的低温波荡器(CPMU)样机。低温波荡器的最大热负荷预计不超过700 W@80 K,要求低温系统冷却磁铁温度至85 K以下。低温波荡器低温系统采用过冷液氮闭循环迫流冷却的方式,对低温波荡器真空室内磁铁磁极阵列和真空内大梁进行冷却。根据热负荷估算情况,设计主循环流量为12 L/min,分为两条支路分布冷却低温波荡器内上下两排磁铁磁极阵列。根据循环流量对泵的热量、换热器换热能量、流经低温波荡器的液氮平均温度的影响,推导了液氮循环泵的调节策略。

摘要：讨论了北京自由电子激光装置升级后实现红外和X射线双波段运行的主要物理和技术问题及其解决途径,并进行了初步设计。结果表明：红外自由电子激光器的波长调谐范围为4.9-16.8μm,输出宏脉冲能量可达到50 mJ;背散射X射线光源可以覆盖0.45-3.49 keV能区,输出宏脉冲谱亮度为3.0×10^20pho-tons/（s·mm^2·mrad2·0.1%BW）,扩大了红外自由电子激光的应用范围,以及用户对相应能区X射线的应用需求。

摘要：电流引线作为连接室温电源与低温超导磁体的部件,温度跨越范围大,是低温恒温器的最主要热负荷之一。超导波荡器(SCU)用高温超导电流引线主要采取小型制冷机直接传导冷却的形式,通过对合肥光源超导波荡器(HLS-2 SCU)用400 A高温超导二元电流引线铜段的长度、截面等几何参数进行理论优化,以减小小型低温制冷机的热负荷。考虑室温端热阻以及铜段低温端的温度对最小漏热的影响,得出铜段最佳值参数。通过有限元仿真计算结果进行验证,得出的结果吻合的较好。最终确定了400 A高温超导电流引线的设计参数。

摘要：对镨铁硼材料在低温和室温下的热学和力学物性进行了测量;使用实测的镨铁硼物性并结合数值模拟的方法对镨铁硼低温波荡器的传热特性进行了分析;结果表明,磁极和磁极夹持机构与磁铁间的热传导是冷却磁铁的关键因素,冷却管道宜采用双通道同向并联的方式。使用该设计通过液氮可以冷却磁铁至82K,同时能够控制由于温差带来的磁极间相位误差小于0.1度,满足镨铁硼低温波荡器设计要求。

摘要：高能同步辐射光源验证装置(HEPS-TF)插入件系统目前正研制一台低温波荡器(CPMU)样机。为了保证辐射强度,必须严格控制磁场误差。低温波荡器由于其结构的特殊性,承载磁铁的真空内大梁工作在真空、低温环境。低温收缩引起的变形量会引起相位误差,从而降低同步辐射光的相干性。因此,控制和优化真空内大梁的变形是低温波荡器机械设计的重点。采用数值模拟计算的方法,对真空内大梁的变形量进行了分析和优化,最终通过结构优化和补偿机构的设计有效降低了其变形量,使之满足设计指标。