| 상하이응용물리연구소, 중국 첫 저온 영구자석 언듈레이터 개발 | ||
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 최근, 중국과학원 상하이응용물리연구소 상하이광원연구팀이 자체 개발한 중국 첫 저온 영구자석 언듈레이터(undulator) CPMU가 상하이광원 저장링(Storage ring)에서 고전류 세기 테스트에 성공하였다. 연구팀은 저장링 운행 상태 3.5GeV/240Ma, 언듈레이터가 최소 자기 갭(Magnetic gap) 6mm 작동조건에서 17U 빔라인(Beam line)을 이용하여 스펙트럼 측정을 진행하여 뚜렷한 9 라운드의 고조파 방사선을 획득하였으며 아울러 자기장 위상오차를 3.5° 확보하여 세계 동종 설비의 선진수준에 도달하였다. 이는 고성능 언듈레이터 기술발전이 새로운 단계에 진입하였음을 의미한다. 고성능 영구자석은 저온에서 비교적 높은 잔류자기 및 보자력을 보유하고 있기에 해당 특성을 이용하여 진공 내 언듈레이터의 영구자석을 액체질소 온도영역에서 작동하게 하여 언듈레이터의 피크 자기장을 약 20% 향상시킬 수 있다. 연구팀은 4년 동안 노력을 거쳐 고성능 네오디뮴-철-붕소(NdFeB) 영구자석 제조, 영구자석 냉각 및 온도 균일성 제어, 저온 및 진공 환경조건에서 언듈레이터 자기장 측정 및 보충 등 핵심 기술 문제를 해결하였으며 상온 진공 내 언듈레이터 기술을 토대로 주기 길이 20mm, 주기수 80, 최소 자기 갭 6mm인 네오디뮴-철-붕소 영구자석 기반의 저온 영구자석 언듈레이터를 성공적으로 개발하였다. 2016년 8월, 해당 언듈레이터를 상하이광원 저장링 C17 유닛의 직선 구간에 설치한 후 온도 보상, 빔 세정(Beam cleaning), 작은 빔 테스트 등 단계를 거쳐 17U 빔 라인과 밀접히 결합시켜 최종으로 고전류 세기 빔 테스트를 성공적으로 완성하여 12.66keV의 상용 광자 에너지에서 기존의 주기 길이 25mm, 주기수 80인 17U 상온 진공 내 언듈레이터에 비하여 40% 높은 광자 플럭스를 획득하였으며 또한 해당 언듈레이터 방사를 이용하여 단백질 결정체 구조 해석 실험을 진행하였다. 상하이광원연구팀은 향후 프라세오디뮴-철-붕소(PrFeB) 자석 기반의 저온 영구자석 언듈레이터 및 초전도 언듈레이터를 개발하여 언듈레이터의 성능지표를 한층 더 향상시켜 빔 라인 공정 건설 및 사용자 실험 요구에 서비스를 진행할 예정이다. 정보출처 : http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2017/1/366843.shtm |
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