[发明专利]波荡器

说明书

技术领域

本发明涉及一种波荡器。

背景技术

波荡器是一种产生周期磁场的元件，是同步辐射装置和自由电子激光装置中的核心部件。在同步辐射装置和自由电子激光装置中要求电子束经过波荡器时产生高强度和高亮度的X射线，因此对波荡器的磁感应强度提出了非常高的要求。

现有的波荡器是常温稀土永磁波荡器，其主要局限性在于常温稀土永磁材料本身的最大剩磁场限制，磁感应强度大小已经达到了极限。常温稀土永磁体产生的磁场的最大磁感应强度为2.2特斯拉，而超导永磁体可以在77K的温度下，产生磁感应强度达3特斯拉的磁场。而如果将温度降到30K以下，超导永磁体产生的磁场的磁感应强度可高达10特斯拉以上，远远超过稀土常温永磁体的磁感应强度性能极限，发展潜力巨大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中的波荡器所能提供的磁场的磁感应强度受到常温稀土永磁材料的性能限制，无法提供更大磁感应强度的磁场的缺陷，提出一种波荡器，通过采用超导永磁体，利用稀土永磁体的磁场和超导永磁体的磁场的叠加来产生更大磁感应强度的磁场。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

本发明提供了一种波荡器，其特点在于，包括沿一电子束传输路径的方向依次排列的若干永磁体组，每个永磁体组均包括两组超导永磁体和两组稀土永磁体，该两组超导永磁体和该两组稀土永磁体均分别设于该电子束传输路径的两侧，该两组超导永磁体的中心连线和该两组稀土永磁体的中心连线均垂直于该电子束传输路径的所在平面，该两组超导永磁体和该两组稀土永磁体的磁极方向均垂直于该电子束传输路径的所在平面，该两组超导永磁体的磁极方向相反，该两组稀土永磁体产生的磁场在该电子束传输路径上加强该两组超导永磁体产生的磁场，该两组超导永磁体的温度低于该两组超导永磁体的超导临界温度，该若干永磁体组产生的磁场在该电子束传输路径上的磁感应强度沿该电子束传输路径的方向周期性变化。

尽管电子束传输路径需要由波荡器使用过程中用于输出电子束的设备的设置才能决定，但在波荡器的使用中必然有电子束从波荡器中穿过，用于输出电子束的设备不能任意的设置，并且电子束必然要从波荡器中的永磁体阵列间穿过，所以一波荡器的电子束传输路径的方向实际上是确定的。本发明的该若干永磁体组，每一个永磁体组均包括两组超导永磁体和两组稀土永磁体，其设置方式为在该电子束传输路径的两侧分别设有一组超导永磁体和一组稀土永磁体，对位于同一侧的该组超导永磁体和该组稀土永磁体的相对位置不作限制。

本领域技术人员应当理解，上述磁极方向是指一永磁体的南极和北极的连线方向。该若干永磁体组产生的磁场在该电子束传输路径上的磁感应强度沿该电子束传输路径的方向周期性变化，即该若干永磁体组总的形成一个在沿该电子束传输路径的方向周期变化的周期磁场，该周期磁场使得该电子束传输路径上各点的磁感应强度呈正弦变化，磁感应强度的方向垂直于该电子束传输路径的所在平面。

较佳地，每个永磁体组中的该两组超导永磁体与该电子束传输路径间的距离小于该两组稀土永磁体与该电子束传输路径间的距离。

容易理解的，超导永磁体能够比稀土永磁体产生更强的磁场，上述设置能够使得该两组超导永磁体与该电子束传输路径的距离更近，从而使得该电子束传输路径上的磁感应强度更大。

较佳地，每组超导永磁体均采用钇钡铜氧或均采用钆钡铜氧材料。

较佳地，每组稀土永磁体均采用钕铁硼材料或均采用钐钴材料。

较佳地，每个永磁体组中的该两组超导永磁体依次排列形成相互平行的两列超导永磁体，每个永磁体组中的该两组稀土永磁体依次排列形成相互平行的两列稀土永磁体，该两列超导永磁体平行于该两列稀土永磁体。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。

本发明的积极进步效果在于：

本发明的一种波荡器，通过采用超导永磁体加上现有波荡器中的稀土永磁体以产生更强的磁场，突破了稀土永磁材料的性能限制，改善了波荡器的性能。

附图说明

图1为本发明实施例1的波荡器的侧视图。

具体实施方式

下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

实施例1