Eigen RadarBilim
Analiz

Hareketli bobin, CERN prototipinin manyetik eksenini haritaladı

Hareketli bobin sensörü, bir solenoidin alan profilini ölçerken aynı taramada manyetik eksenini de belirledi. Tek hakemli cihaz çalışması CERN’in elektron soğutucu yükseltmesine yönelik prototipte, uç bölgelerde yaklaşık 100 mikrometre tekrarlanabilirlik elde etti. Başarım mıknatıs boyunca değişti; deney tamamlanmış bir hızlandırıcı yükseltmesini değil, hizalama için kullanılabilecek bir ölçüm aracını ortaya koyuyor.

Bilim··Akşam
Bakır sargılı solenoidin açıklığına uzanan ölçüm bobini, doğrusal ray üzerindeki taşıyıcıya bağlı; arkada bir lazer takip cihazı duruyor.

Tek tarama, alanı ve eksenini birlikte izledi

Hareketli indüksiyon bobini sensörü, bir prototip solenoidin manyetik alanını boyuna ölçerken manyetik eksenini de belirledi. Solenoid, parçacık demetlerinin yönlendirilmesinde kullanılan bobinli bir mıknatıs. Deney Avrupa parçacık fiziği araştırma merkezi CERN’in elektron soğutucu yükseltmesine yönelik prototipte yapıldı. Elektron soğutmada parçacıkların izlediği yol ile manyetik alanın yönünün uyumu önem taşıyor. Ölçüm, bu hizalamayı ayrıntılı biçimde incelemeye yönelik bir araç sağladı.[1]

Lazer takibi, bobinin konumunu belirledi

Cihazda 22 katmanlı baskı devre üzerine kurulan bir sensör kullanıldı. Sensör mıknatıs açıklığı boyunca ilerlerken lazer takip sistemi konumunu kaydetti. Bobinlerde oluşan gerilimler, manyetik akı ölçümlerine dönüştürüldü. Araştırmacılar alanı, Maxwell denklemleriyle uyumlu silindirik harmonikler adlı matematiksel açılımla yeniden kurdu. Sonucu daha basit polinom yaklaşımıyla karşılaştırdı. Önceden uygulanan enine kaydırmalar da yöntemin eksendeki değişimi ne kadar iyi yakaladığını sınadı.[1]

Tekrarlanabilirlik, prototip boyunca değişti

Harmoniklerle yeniden kurulan alan, sınanan düzenlerde daha iyi doğruluk ve doğrusallık verdi. Manyetik eksenin tekrarlanabilirliği solenoidin uçlarında yaklaşık 100 mikrometreydi; ortadaki bölgelerde daha zayıf kaldı. Dolayısıyla bu değer mıknatısın bütününe uygulanamıyor. Tek hakemli cihaz çalışmasında sensörün elle ilerletilmesi ve kullanılabilir okuma kanalı sayısı da uygulamayı sınırladı. Deney prototipteki ölçüm yaklaşımını doğruluyor; tamamlanmış bir hızlandırıcı yükseltmesinin işletme kazancını ortaya koymuyor.[1]

Kaynakça

  1. Haber kaynağıScientific ReportsCERN prototipinde manyetik eksen hareketli bobinle haritalandı↩1↩2↩3