利用羅賓森磁鐵改善台灣光子源光輝度大小之研究
黃政瑋1,2*, 黃清鄉2, 李世元3
1Department of Physics, NTHU, Hsinchu, Taiwan
2Magnet group, NSRRC, Hsinchu, Taiwan
3Department of Physics, Indiana University, Indiana, United States of America
* presenting author:黃政瑋, email:physeadog@gmail.com
羅賓森磁鐵為一特殊插件磁鐵,不同於一般插件磁鐵,其磁極磁場特性為組合式磁鐵(combined function magnet),也就是二極與四極場並存,且二者磁場大小的乘積必須為負值(B dB/dx<0),另外如同一般插件元件其磁場一次積分及二次積分必須均為零。而此磁鐵主要功能在於降低電子儲存環的束散度(Emittance),但是在同時也會造成電子能量散度(Energy Spread)增加,要如何妥善運用此優勢,並減少電子能散所帶來的影響是本篇論文所要論述的重點,並同時以目前臺灣光子源(TPS)的磁格進行探討。另一方面如何將減少電子能散之磁格所需的磁鐵設計出來,則是我們要探討的另一項重要課題,在節能減碳的概念下我們使用永磁去設計此插件磁鐵,同時永磁還可縮小空間、不需要冷卻系統等優點;而此磁鐵設計最大的困難點在於四極場(quadruple field)大小,一般組合式磁鐵磁場約為8~10T/m,而以我們目前的設計需要達到20T/m以上,羅賓森磁鐵才可達到其功效,而在此強梯度場下,如何避免串擾效應(cross talk)過於嚴重,則是我們下一步要進行研究的方向。


Keywords: 羅賓森磁鐵(Robinson wiggler), 光輝度(brilliance), 束散度(emittance)