Критерии и технология прецизионной установки магнитов ВЭПП-4М методом сглаживания
К настоящему времени можно смело говорить о сформировавшимся новом прикладном научно-техническом направлении — ускорительной геодезии (Accelerator alignment). Теоретические и практические основы ускорительной геодезии были заложены в трудах В. Д. Большакова, В. А. Бывшева, Ю. И. Васютинского, Е. Б. Клюшина, Н. Н. Лебедева, В. Е. Новака, М. Е. Пискунова, Ю. А. Пупкова, Г. Е. Рязанцева, В. В… Читать ещё >
Содержание
- Введение
- Глава 1. Анализ существующих методов установки магнитов ускорителей
- 1. 1. Анализ состава работ по юстировке оборудования ускорителей
- 1. 2. Обзор существующих методов установки магнитов
- 1. 2. 1. Общие положения
- 1. 2. 2. Основные принципы контроля и юстировки оборудования ускорителей
- 1. 2. 3. Метод установки магнитов на основе системы координат с фиксированным центром
- 1. 2. 4. Метод установки магнитов на основе сглаживающей кривой
- 1. 2. 5. Автоматизированные системы контроля и юстировки пространственного положения элементов ускорителей
- 1. 3. Анализ методик установки магнитов ускорительно-накопительных комплексов ИЯФ СО РАН
- 1. 3. 1. Краткая характеристика УНК ИЯФ СО РАН
- 1. 3. 2. Методика юстировки накопительного кольца ВЭПП
- 2. 1. Задание допусков на точность установки магнитов
- 2. 2. Гармонический подход к построению сглаживающей кривой и спектральная чувствительность магнитной системы ускорителя
- 2. 3. Расчет спектральной чувствительности
- 2. 4. Алгоритм построения сглаживающих кривых
- 2. 4. 1. Критерии для сглаживающей кривой
- 2. 4. 2. Построение сглаживающей кривой
- 2. 4. 3. Вычисление спектрального состава ошибок определения координат
- 2. 5. Выбор схемы измерений в плановой сети ВЭПП-4м с применением критериев для сглаживающих кривых
- 3. 1. Размещение знаков в тоннеле ВЭПП-4м и схемы измерений
- 3. 2. Измерения в опорных сетях
- 3. 2. 1. Приборы и методики для измерений расстояний между пунктами
- 3. 2. 2. Приборы и методики для измерения высот треугольников и трапеций
- 3. 2. 3. Приборы и методики для измерения превышений
- 3. 3. Юстировка магнитных элементов
- 3. 4. Калибровка средств линейных измерений
- 3. 5. Разработка методики калибровки инварных лент в комплекте с высокоточным уровенным динамостатом
3.6. Разработка нового композитного материала с малым коэффициентом температурного линейного расширения и, на его основе, гелий-неонового лазера с пассивной" стабилизацией частоты излучения для целей интерферометрии.78.
Выводы.85.
Глава 4. Математическая обработка результатов геодезических измерений на комплексе ВЭПП-4м.86.
4.1. Предварительная обработка измерений.86.
4.2. Уравнивание измерений в плановой сети.89.
4.3. Уравнивание измерений в высотной сети.94.
4.4. Анализ результатов многократных геодезических измерений на комплексе ВЭПП-4м.96.
Выводы.99.
Список литературы
- Скринский А.Н. Электрон-позитронные накопители Института ядерной физики./ Труды V Всесоюзного совещания по ускорителям заряженных частиц. Т. 1., М., 1977, с.327−337.
- ВЭПП-5. Физический проект комплекса/ ИЯФ СО РАН, Новосибирск, 1995.
- N.A. Vinokurov,.Yu.I. Levashov et al. The Project of High Power Free Electron Laser Using Race-Track Microtron-Recuperator/ Fourth European Particle Accelerator Conference: EPAC'94, London, 27 June-1 July, 1994: Proc., p.858−860.
- N.A. Vinokurov,.Yu.I. Levashov et al. Status of the high power free electron Laser using racetrack microtron-recuperator/ Second Asia symposium on free electron laser, June 13−16, 1995, Novosibirsk, Russia: Proc., p.39−44.
- N.A. Vinokurov,. Yu.I. Levashov et al. //Nucl. Instr. and Meth., A 359,1995, p. 41−43.
- N.A. Vinokurov,.Yu.I. Levashov et al. Status of the high power free electron Laser using racetrack microtron-recuperator/ 17th Intern. Free electron laser conf., New York, USA, Aug.21−25, 1995: Proc., p.403−406.
- N.A. Vinokurov,. Yu.I. Levashov et al. //Nucl. Instr. And Meth., A 375,1996, p.403−406.
- N.A. Vinokurov,.Yu.I. Levashov et al. Status of the Novosibirsk high power free electron Laser project/ Free electron laser chalenges, 13−14Feb., 1997, San Jose, California //O'Shea P.G., Bennett H.E., eds, p.185−187.
- Коломенский A.A., Лебедев А. Н. Теория циклических ускорителей./ М., 1962, 352с.
- Брук Г. Циклические ускорители заряженных частиц./ Пер. с франц. М., 1970, 312с. И. Steffen K.G. High energy beam optics/ Wiley, 1965.
- Livingood J. Principles of cyclic accelerators/ Van Nostand, 1961.
- B.B. Анашин,.Ю. И. Левашов и др. Состояние работ на комплексе ВЭПП-4м/ Труды XII Всесоюзного Совещания по Ускорителям Заряженных Частиц, Москва, 3−5 Октября, 1990, с. 295−301.
- В.В. Анашин,.Ю. И. Левашов и др. Состояние работ на накопителе ВЭПП-4м/ Труды XIII Совещания по Ускорителям Заряженных Частиц, Дубна, 13−15 Октября, 1992, с. 369 375.
- R.Ruland Accelerator and transport Line Survey and Alignment/ Stanford Linear Accelerator Center, California, SLAC Pub.-5672, 1991/
- H.Fridsam, J. Penicka, S. Zhao Survey and Alignment Report on the Primary Control Network for the APS/ Light Source, Note LS-220,1993.
- W.Schwarz Die Justierung von Teilchenbeschleunigern/ Allgemeine Vermessungs Nachrichten, Heft 1, 1990.
- M.Mayoud, J.-P.Quesnel Applied Metrology for LEP/ CERN Accelerator School, Applied Geodesy for Particle Accelerators, CERN, Switzerland, April, 1987.
- H.Fridsam, W. Oren The Application of the First Principal Curve Analysis Technique to Smooth Beamlines/ The First International Workshop on Accelerator Alignment, Proc., Stanford Linear Accelerator Center, California, 1989.
- M.Hublin, M. Mayoud, J-P.Quesnel, A. Verdier Realignment of LEP in 1993−1994/ CERN SL/94−44(AP), Geneva, Switzerland, 1994.
- H.Friedsam The alignment of the Advanced Photon Source at Argonne National Laboratoty/ The Third International Workshop on Accelerator Alignment, Proc., Sept.28-Oct.l, 1993, p.1−8.
- Lecture Notes in Earth Sciences/ Vol. 12: S. Turner (Ed.), Applied Geodesy, VIII, Springer -Verlag, 1987,393 pages.
- Пупков Ю.А. Система прецизионной установки и контроля геометрических параметров ускорительных комплексов ИЯФ СО АН СССР./ Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Новосибирск, 1983.
- Пупков Ю.А. О допусках на точность выставки магнитов ускорителей./ Препринт ИЯФ 79−51, Новосибирск, 1979.
- Pupkov Yu.A., Levashov Yu.I. Matrix method for analysis of network accuracy based on the beam dynamic theory/ Fourth International Workshop on Accelerator Alignment, Proc., KEK, JAPAN, 1995,14−17 Nov.
- Gervaise J., Wilson E. High precision geodesy applied to CERN accelerators / CERN Accelerator School, 14−18 April, 1986, p.128−163.
- F.Wei, A. Bergamo, P. Furland, J. Gijic, A. Wrulich Survey and alignment for the synchrotron light source ELETTRA/ The Third International Workshop on Accelerator Alignment, Proc., Sept.28-Oct.l, 1993, p.49−56.
- C.J.Curtis, W. Oren, K.J.Tremblay Survey techniques developed to align stacked beamlines at CEBAF/ The Third International Workshop on Accelerator Alignment, Proc., Sept.28-Oct.l, 1993, p.9−17
- G.S.Clark, D.G.Martin KAON Factory alignment/ The Second International Workshop on Accelerator Alignment, Proc., Sept.10-Sept.12,1990, p.93−95.
- Measurement and alignment of accelerator and detector magnets/ CAS CERN Accelerator School, 11−17 April, 1997.
- F.Loffler The alignment of the DESY Accelerators — An overview/ The Second International Workshop on Accelerator Alignment, Proc., Sept.10-Sept.12, 1990.
- R.Keller Survey and alignment data analysis for the ALS storage ring using computer spreadsheets/ The Third International Workshop on Accelerator Alignment, Proc., Sept.28-Oct.l, 1993.
- M.Hublin Practical and logistic aspects of the alignment of the LEP collider/ The Second International Workshop on Accelerator Alignment, Proc., Sept. 10-Sept. 12,1990.
- M.Mayoud Geodetic metrology of particle accelerators and physics equipment/ The First International Workshop on Accelerator Alignment, Proc., July 31 August2, 1989.
- Roux D. Alignment and geodesy for the ESRF project/ The First International Workshop on Accelerator Alignment, Proc., July 31 August2,1989.
- Баклаков Б.А., Вассерман И. Б., Пупков Ю. А. Стабилизация средней энергии пучков в накопителе ВЭПП-2м при проведении прецизионных экспериментов/ Труды VII Всесоюзного совещания по ускорителям заряженных частиц, т.1, Дубна, 1981, с.246−248.
- Gervase J. Positioning of the CERN intersecting storage rings: The geodetic approach/ CERN 70−18, ISR Division, Geneva, Switzerland, 1970.
- Большаков и др. под общ.ред. 'Лебедева Н. Н. Высокоточные геодезические измерения для строительства и монтажа Большого серпуховского ускорителя./ М., 1968, 304с.
- Шкулепова Л.Г. Исследование и разработка методов геодезического обеспечения проектирования и эксплуатации ускорителей./ Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, М., 1979.
- В.Д.Большаков, И. Ю. Васютинский, Е. Б. Клюшин и др. Методы и приборы высокоточных геодезических измерений в строительстве./ Под ред. В. Д. Большакова. М., Недра, 1976, 335с.
- Ямбаев Х.К. Специальные приборы для инженерно-геодезических работ./ М., Недра, 1990, 267с.
- Ямбаев Х.К. Высокоточные створные измерения при строительстве ускорителей./ ЦНИИатоминформ., М., 1974, 64с.
- Рязанцев Г. Е., Назаров A.M. Приборы и методы угловых измерений при монтаже оборудования ускорителей./ ЦНИИатоминформ., М., 1978, 88с.
- М. Emamian, N. Hower, Yu. Levashov. Alignment of Duke Free Electron Laser Storage Ring/ 1995 Particle Accelerator Conference and Int. Conference on High-Energy Accelerators, Proc., Dallas, Texas, 1−5 May, 1995.
- V.N.Litvinenko et. al. Gamma-Ray production in a storage ring free-electron laser/ Physical Rev. Lett., v.78(24), 1997, pp.4569−4572.
- J.G.Yoon, S.C.Lee Smoothing analysis of PLS storage ring magnet alignment/ The Fourth International Workshop on Accelerator Alignment-(IWAA-95), Proc., KEK, Tsukuba, 1995.
- D.Roux Status of ESRF alignment facilities: WPS ready for an automatic 2D smoothing of a storage ring/ The Fourth International Workshop on Accelerator Alignment-(IWAA-95), Proc., KEK, Tsukuba, 1995.
- V.E.Bressler, G.E.Fisher, R.E.Ruland, T. Wang High resolution Fresnel zone plate laser alignment system/ EPAC '92, Proc., Vol.2, March, 1992, pp. 1613−1615.
- W. Schwarz Wire measurements for the control of the FFTB magnets/ The Second International Workshop on Accelerator Alignment, Proc., Sept.10-Sept.12,1990.
- D.Roux Status of ESRF alignment facilities. WPS prototipe for an automatic 2D smoothing of a storage ring/ European Synchrotron Radiation Facility, BP-220−38 043, Grenoble, France, 1996.
- T.Mimashi et. al. The position monitor using stretched wire technique/ The Third International Workshop on Accelerator Alignment, Proc., Sept.28-Oct.l, 1993.
- Васютинский И.Ю., Зиновьев Л. П. и др. Гидростатическая система для контроля высотного положения синхрофазотрона ОИЯИ/ Препринт ОИЯИ 9−11 329, Дубна, 1978, 12с.
- Порубай Н.И., Пономаренко Е. А. Измерение гидростатическим нивелированием деформаций фундамента и конструкций ускорителей частиц/ Препринт ИТЭФ-36, М., 1979,44с.
- Gelman М. Le nivellement hydrostatique/ ESGT, 1981.
- Sensor and Actuators/ FOGALE Nanotech, APE 332 B, Nimes, France, 1996.
- Martin D., Roux D. Real time altimetric control by a hydrostatic levelling system/ The Second International Workshop on Accelerator Alignment, Proc., Sept.10-Sept.12, 1990.
- Sugahara R., et. al. Measurement of the seismic motions and the displacement of the floor in the Tristan ring/ The Third International Workshop on Accelerator Alignment, Proc., Sept.28-Oct.l, 1993.
- Loftier F., Dobers Т., Neubauer G. High precision levelling system for the HERA detectors and interaction quadrupoles/ DESY, Hamburg, Germany, 1992.
- J.Kirochkin, I. Sedelnikova The spectral method for precision estimate of the circle accelerator alignment/ The Fourth International Workshop on Accelerator Alignment-(IWAA-95), Proc., KEK, Tsukuba, 1995.
- Боков M.A., Гудков A.B., Зюкин А. Г., Пупков Ю. А. Фрагмент системы слежения за деформациями ускорителя и результаты его испытания/ Труды НИИПГ, вып.4, М., ОНТИ ЦНИИГАиК, 1980, с.52−60.
- И.А.Михальцова, Ю. И. Левашов, Ю. И. Пупков, М. Г. Федотов Прибор для измерения непрямолинейности «лазерная струна"/ препринт ИЯФ 91−19, Новосибирск, 1991,18с.
- Levashov Yu.I., Bokov М.А., Pupkov Yu. A. Survey and alignment of VEPP-4M/ Fourth International Workshop on Accelerator Alignment, Proc., KEK, JAPAN, 1995, 14−17 Nov.67. 7-GeV Advanced Photon Source. Conceptual design report/ ANL-87−15, April, 1987.
- Spring-8 Project/ Part-I, Facility Design, Harima, JAPAN, 1991.
- LEP Design Report./ Vol.11, The LEP main ring, CERN Pub.-LEP/84−01, Geneva, 1984.
- PEP-II An Asymmetric В-Factory/ Conceptual Design Report, LBL Pub.-5379, SLAC-418, 1993.
- Yu.Levashov, Yu. Pupkov A smoothness criteria of trend curves used in accelerator alignment/ HEACC-98, Proc., 7−12 Sept., Dubna, 1998.
- Линник Ю.В. Метод наименьших квадратов и основы теории обработки наблюдений./ Физматгиз, М., 1962, 352с.
- Пупков Ю.А. Развитие метода частных створов и его применение для построения кольцевых систем/ Межвуз. Сб. «Применение геодезических методов при строительстве и эксплуатации инженерных сооружений» т.7(47), Новосибирск, 1979, с.13−20.
- Белоусов Б.А., Боков М. А., Пупков Ю. А. Устройство для измерения расстояния/ патент Российской Федерации, RU № 2 035 686, С1 6 G01B 5/02, 1992.
- Лебедев H.H. Сети из вытянутых треугольников с измеренными высотами/ М., 1958, 64с.
- Лебедев H.H. Знак опорной геодезической сети с клиновидными дисками/ Изв. ВУЗов, «Геодезия и аэрофотосъёмка», № 5,1965.
- Боков М. А. и др. Геодезическая выверка геометрии магнитной системы ВЭПП-4 и разработка аппаратуры дистанционного контроля за положением магнитов в процессе эксплуатации/ Отчет НИИПГ, этап 1, тема 75−01, № Гос. Регистрации 75 052 477, Новосибирск, 1975.
- Голубцов А.И. Высокоточный уровенный динамостат./ Изв. ВУЗов, «Геодезия и аэрофотосъёмка», N 5, 1968, с. 19−24.
- Пискунов М.Е. Высотная геодезическая основа крупного гидроузла/ Диссертация, МИИ-ГАиК, М., 1960.
- Ю.И. Левашов О компарировании инварных рулеток/ Геодезия и картография № 6, 1996, с.21−23
- Н.Г.Видуев, Д. И. Ракитов, В. П. Гржибовский. Геодезические измерения при установке машин и оборудования./ М., Недра, 1967, 168с.
- Дж. Реди Промышленные применения лазеров/ М. Мир. 1981.(пер. с англ.)
- В.П. Коронкевич, В. А. Ханов Современные лазерные интерферометры/ Новосибирск, Наука, 1985
- Композиционные материалы./ Справочник под ред. В. В. Васильева., Ю.М. Тарнопольско-го М.: Машиностроение, 1990, 512с.
- Ю.И. Левашов и др. Резонатор газового лазера/ Патент Российской Федерации, ЬШ № 2 040 089, 6Н 01 Б 3/08, 1995.
- Левашов Ю.И., Минаков Г. Д., Пупков Ю. А. Не-Ке лазер с «пассивной» стабилизацией частоты излучения./ Приборы и техника эксперимента, № 1, 1999, с. 1−3.
- О.Звелто Принципы лазеров/ М., Мир, 1984, 400с.
- Коронкевич В.П., Ханов В. А. Лазерные интерферометры и их применение./ Новосибирск: Наука, 1984, с.
- И.И.Привалов Аналитическая геометрия/ М., 1966, 272с.
- Боков М.А., Пупков Ю. А., Подойников А. А. Определение устойчивой группы нивелирных знаков./ «Геодезия и картография», № 2,1977, с. 43−46.
- Гуляев Ю.П., Левашов Ю. И., Пупков Ю. А. Современный подход к юстировке уникальных сооружений/ «Современные проблемы геодезии и оптики», Новосибирск, 23−27 сентября, 1998.
- Рекомендации по прогнозированияю деформаций сооружений гидроузлов на основе результатов геодезических наблюдений./ П53−90/ВНИИГ /под научн. ред. Ю. П. Гуляева, Л., ВНИИГ, 1991, 60с. из
- Гуляев Ю.П. Прогнозирование деформаций инженерных сооружений на основе результатов геодезических наблюдений/Диссертация, М., 1986.
- Ю.И. Левашов Программа уравнивания плановой геодезической сети./ SU 589.2 570 854.00133-ЛУ., Новосибирск, 1988.
- V.Bocean, B.O.Oshinowo, T.M.Sager Survey and alignment overviev: Fermilab Main Injector Ring/ The fourth International Workshop on Accelerator Alignment-(IWAA-95), Proc., KEK, Tsu-kuba, 1995.