ECR2:n suihkulinjan ja HIISIn tyhjiöpumppujen suojaus HIISIn hajamagneettikentältä

Tässä työssä suunniteltiin HIISIn tyhjiöpumpuille ja ECR2:n injektiolinjalle magneettiset suojaukset HIISIn kelojen synnyttämältä magneettikentältä. HIISIn aiheuttaman magneettikentän suuruutta ja suuntaa tutkittiin simulaatioiden ja mittausten avulla suojattavissa paikoissa. Tyhjiöpumppujen val...

Full description

Bibliographic Details
Main Author: Väänänen, Arttu
Other Authors: Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta, Faculty of Sciences, Fysiikan laitos, Department of Physics, University of Jyväskylä, Jyväskylän yliopisto
Format: Master's thesis
Language:fin
Published: 2017
Subjects:
Online Access: https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/55141
_version_ 1828193100454952960
author Väänänen, Arttu
author2 Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Fysiikan laitos Department of Physics University of Jyväskylä Jyväskylän yliopisto
author_facet Väänänen, Arttu Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Fysiikan laitos Department of Physics University of Jyväskylä Jyväskylän yliopisto Väänänen, Arttu Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Fysiikan laitos Department of Physics University of Jyväskylä Jyväskylän yliopisto
author_sort Väänänen, Arttu
datasource_str_mv jyx
description Tässä työssä suunniteltiin HIISIn tyhjiöpumpuille ja ECR2:n injektiolinjalle magneettiset suojaukset HIISIn kelojen synnyttämältä magneettikentältä. HIISIn aiheuttaman magneettikentän suuruutta ja suuntaa tutkittiin simulaatioiden ja mittausten avulla suojattavissa paikoissa. Tyhjiöpumppujen valmistajat ovat ilmoittaneet kunkin pumpun kestämät maksimimagneettivuot radiaalisesti sekä aksiaalisesti. Tyhjiöpumpuille suunniteltiin ferromagneettiset suojat, jotka pienentävät HIISIn hajakenttää tyhjiöpumppujen kohdalla riittävästi, jotta pumput eivät ole vaarassa vaurioitua HIISIä käytettäessä. Suojiksi valittiin toisesta päästä suljetut putket, jotka koostuvat matalahiilipitoisesta rakenneteräslevystä, Fe 37 B. Suojan dimensiot ja suojateräksen paksuudet räätälöitiin jokaiselle suojattavalle tyhjiöpumpulle erikseen. Jokaiselle pumpulle valittiin teräslevyn paksuudeksi 3 mm. Tämän tekstin kirjoittamisen aikana tyhjiöpumppujen suojat on valmistettu ja ne ovat käytössä onnistuneesti. ECR2:n ionisuihkun herkkyyttä HIISIn magneettikentälle injektiolinjalla tutkittiin ionioptiikkasimulaatioiden ja mittausten avulla. Suihkulinjalle suunniteltiin ferromagneettinen suojaus, joka pienentää HIISIn hajakenttää suihkulinjan kohdalla riittävästi, jotta ECR2:n ionisuihku ei häiriinny HIISIn magneettikentän muutoksista liikaa. Suihkulinjan pöydän päällä oleva osa päätettiin suojata U:n mallisella kourulla, joka lepää teräksisen pöytälevyn päällä ja koostuu matalahiilipitoisesta rakenneteräslevystä, Fe 37 B. Kourusuojan tehokkuutta simuloitiin ja siitä päätettiin tehdä kaksikerroksinen. Molempien kerrosten teräslevyjen paksuuksiksi valittiin 3 mm. Tämän tekstin kirjoittamisen aikana suihkulinjan suojauksen valmistaminen on vielä kesken. In this thesis, magnetic shieldings from the stray magnetic field of the HIISI ion source were designed for the vacuum pumps of HIISI, and the ion beam injection line of the ECR2 ion source. The magnitude and direction of the magnetic field induced by HIISI in the to-be-shielded locations was studied with simulations and measurements. Ferromagnetic shieldings for the vacuum pumps of HIISI were designed, that should reduce the HIISI stray field sufficiently, according to the maximal axial and radial magnetic fluxes listed by the manufacturers of the vacuum pumps. The shielded vacuum pumps should be able to operate safely while HIISI is in use. The shields were chosen to be simple tubes that are capped from one end. The shielding material was chosen to be low-carbon steel Fe 37 B. The dimensions and steel thicknesses were tailored for each pump’s shielding individually. The steel sheet thicknesses were chosen to be 3 mm for each of the vacuum pump shields. At the time of writing this text, the shields for the vacuum pumps have been constructed, installed and used succesfully. The sensitivity of the ECR2’s ion beam from the stray field of HIISI was studied using ion optics simulations and measurements. Ferromagnetic shielding was designed for the ion beam line that should reduce the HIISI stray field on the ion beam line sufficiently, so that the disturbance on the ion beam caused by changes in the HIISI stray field is limited to acceptable amounts. The part of the ion beam line that resides on a table was chosen to be shielded with a U-shaped trough that rests on a steel table, and is made of low-carbon steel Fe 37 B. The trough-shaped shield’s efficiency was simulated, and it was chosen to be two-layered. The thickness of both layers was chosen to be 3 mm. At the time of writing this text, the construction of the shielding of the ion beam line is still ongoing.
first_indexed 2023-03-22T09:59:18Z
format Pro gradu
free_online_boolean 1
fullrecord [{"key": "dc.contributor.advisor", "value": "Heikkinen, Pauli", "language": "", "element": "contributor", "qualifier": "advisor", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.advisor", "value": "Kalvas, Taneli", "language": "", "element": "contributor", "qualifier": "advisor", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.author", "value": "V\u00e4\u00e4n\u00e4nen, Arttu", "language": null, "element": "contributor", "qualifier": "author", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.accessioned", "value": "2017-08-18T16:50:10Z", "language": "", "element": "date", "qualifier": "accessioned", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.available", "value": "2017-08-18T16:50:10Z", "language": "", "element": "date", "qualifier": "available", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.issued", "value": "2017", "language": null, "element": "date", "qualifier": "issued", "schema": "dc"}, {"key": "dc.identifier.other", "value": "oai:jykdok.linneanet.fi:1719697", "language": null, "element": "identifier", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.identifier.uri", "value": "https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/55141", "language": "", "element": "identifier", "qualifier": "uri", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.abstract", "value": "T\u00e4ss\u00e4 ty\u00f6ss\u00e4 suunniteltiin HIISIn tyhji\u00f6pumpuille ja ECR2:n injektiolinjalle magneettiset\r\nsuojaukset HIISIn kelojen synnytt\u00e4m\u00e4lt\u00e4 magneettikent\u00e4lt\u00e4. HIISIn\r\naiheuttaman magneettikent\u00e4n suuruutta ja suuntaa tutkittiin simulaatioiden ja\r\nmittausten avulla suojattavissa paikoissa.\r\nTyhji\u00f6pumppujen valmistajat ovat ilmoittaneet kunkin pumpun kest\u00e4m\u00e4t maksimimagneettivuot\r\nradiaalisesti sek\u00e4 aksiaalisesti. Tyhji\u00f6pumpuille suunniteltiin\r\nferromagneettiset suojat, jotka pienent\u00e4v\u00e4t HIISIn hajakentt\u00e4\u00e4 tyhji\u00f6pumppujen\r\nkohdalla riitt\u00e4v\u00e4sti, jotta pumput eiv\u00e4t ole vaarassa vaurioitua HIISI\u00e4 k\u00e4ytett\u00e4ess\u00e4.\r\nSuojiksi valittiin toisesta p\u00e4\u00e4st\u00e4 suljetut putket, jotka koostuvat matalahiilipitoisesta\r\nrakenneter\u00e4slevyst\u00e4, Fe 37 B. Suojan dimensiot ja suojater\u00e4ksen\r\npaksuudet r\u00e4\u00e4t\u00e4l\u00f6itiin jokaiselle suojattavalle tyhji\u00f6pumpulle erikseen. Jokaiselle\r\npumpulle valittiin ter\u00e4slevyn paksuudeksi 3 mm. T\u00e4m\u00e4n tekstin kirjoittamisen\r\naikana tyhji\u00f6pumppujen suojat on valmistettu ja ne ovat k\u00e4yt\u00f6ss\u00e4 onnistuneesti.\r\nECR2:n ionisuihkun herkkyytt\u00e4 HIISIn magneettikent\u00e4lle injektiolinjalla tutkittiin\r\nionioptiikkasimulaatioiden ja mittausten avulla. Suihkulinjalle suunniteltiin\r\nferromagneettinen suojaus, joka pienent\u00e4\u00e4 HIISIn hajakentt\u00e4\u00e4 suihkulinjan kohdalla\r\nriitt\u00e4v\u00e4sti, jotta ECR2:n ionisuihku ei h\u00e4iriinny HIISIn magneettikent\u00e4n\r\nmuutoksista liikaa. Suihkulinjan p\u00f6yd\u00e4n p\u00e4\u00e4ll\u00e4 oleva osa p\u00e4\u00e4tettiin suojata U:n\r\nmallisella kourulla, joka lep\u00e4\u00e4 ter\u00e4ksisen p\u00f6yt\u00e4levyn p\u00e4\u00e4ll\u00e4 ja koostuu matalahiilipitoisesta rakenneter\u00e4slevyst\u00e4, Fe 37 B. Kourusuojan tehokkuutta simuloitiin ja siit\u00e4 p\u00e4\u00e4tettiin tehd\u00e4 kaksikerroksinen. Molempien kerrosten ter\u00e4slevyjen paksuuksiksi valittiin 3 mm. T\u00e4m\u00e4n tekstin kirjoittamisen aikana suihkulinjan suojauksen valmistaminen on viel\u00e4 kesken.", "language": "fi", "element": "description", "qualifier": "abstract", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.abstract", "value": "In this thesis, magnetic shieldings from the stray magnetic field of the HIISI ion\r\nsource were designed for the vacuum pumps of HIISI, and the ion beam injection\r\nline of the ECR2 ion source. The magnitude and direction of the magnetic field\r\ninduced by HIISI in the to-be-shielded locations was studied with simulations\r\nand measurements.\r\nFerromagnetic shieldings for the vacuum pumps of HIISI were designed, that\r\nshould reduce the HIISI stray field sufficiently, according to the maximal axial\r\nand radial magnetic fluxes listed by the manufacturers of the vacuum pumps.\r\nThe shielded vacuum pumps should be able to operate safely while HIISI is in\r\nuse. The shields were chosen to be simple tubes that are capped from one end.\r\nThe shielding material was chosen to be low-carbon steel Fe 37 B. The dimensions\r\nand steel thicknesses were tailored for each pump\u2019s shielding individually. The\r\nsteel sheet thicknesses were chosen to be 3 mm for each of the vacuum pump\r\nshields. At the time of writing this text, the shields for the vacuum pumps have\r\nbeen constructed, installed and used succesfully.\r\nThe sensitivity of the ECR2\u2019s ion beam from the stray field of HIISI was studied\r\nusing ion optics simulations and measurements. Ferromagnetic shielding was\r\ndesigned for the ion beam line that should reduce the HIISI stray field on the ion\r\nbeam line sufficiently, so that the disturbance on the ion beam caused by changes\r\nin the HIISI stray field is limited to acceptable amounts. The part of the ion beam\r\nline that resides on a table was chosen to be shielded with a U-shaped trough that\r\nrests on a steel table, and is made of low-carbon steel Fe 37 B. The trough-shaped\r\nshield\u2019s efficiency was simulated, and it was chosen to be two-layered. The\r\nthickness of both layers was chosen to be 3 mm. At the time of writing this text,\r\nthe construction of the shielding of the ion beam line is still ongoing.", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "abstract", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.provenance", "value": "Submitted using Plone Publishing form by Arttu V\u00e4\u00e4n\u00e4nen (arkiiiva) on 2017-08-18 16:50:09.454988. Form: Pro gradu -lomake (https://kirjasto.jyu.fi/julkaisut/julkaisulomakkeet/pro-gradu-lomake). JyX data: [jyx_publishing-allowed (fi) =True]", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "provenance", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.provenance", "value": "Submitted by jyx lomake-julkaisija (jyx-julkaisija.group@korppi.jyu.fi) on 2017-08-18T16:50:10Z\r\nNo. of bitstreams: 2\r\nURN:NBN:fi:jyu-201708183520.pdf: 3683121 bytes, checksum: 3b305de6efa20ef8dab2c7aa8c789766 (MD5)\r\nlicense.html: 4849 bytes, checksum: 0b85df06f0394fbc998f4b36f8dbea89 (MD5)", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "provenance", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.provenance", "value": "Made available in DSpace on 2017-08-18T16:50:10Z (GMT). No. of bitstreams: 2\r\nURN:NBN:fi:jyu-201708183520.pdf: 3683121 bytes, checksum: 3b305de6efa20ef8dab2c7aa8c789766 (MD5)\r\nlicense.html: 4849 bytes, checksum: 0b85df06f0394fbc998f4b36f8dbea89 (MD5)\r\n Previous issue date: 2017", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "provenance", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.extent", "value": "1 verkkoaineisto (63 sivua)", "language": null, "element": "format", "qualifier": "extent", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.mimetype", "value": "application/pdf", "language": null, "element": "format", "qualifier": "mimetype", "schema": "dc"}, {"key": "dc.language.iso", "value": "fin", "language": null, "element": "language", "qualifier": "iso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights", "value": "In Copyright", "language": "en", "element": "rights", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "ECR2", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "HIISI", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.title", "value": "ECR2:n suihkulinjan ja HIISIn tyhji\u00f6pumppujen suojaus HIISIn hajamagneettikent\u00e4lt\u00e4", "language": null, "element": "title", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.type", "value": "master thesis", "language": null, "element": "type", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.identifier.urn", "value": "URN:NBN:fi:jyu-201708183520", "language": null, "element": "identifier", "qualifier": "urn", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.ontasot", "value": "Pro gradu -tutkielma", "language": "fi", "element": "type", "qualifier": "ontasot", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.ontasot", "value": "Master\u2019s thesis", "language": "en", "element": "type", "qualifier": "ontasot", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.faculty", "value": "Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "faculty", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.faculty", "value": "Faculty of Sciences", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "faculty", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.department", "value": "Fysiikan laitos", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "department", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.department", "value": "Department of Physics", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "department", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.organization", "value": "University of Jyv\u00e4skyl\u00e4", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "organization", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.organization", "value": "Jyv\u00e4skyl\u00e4n yliopisto", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "organization", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.discipline", "value": "Soveltava fysiikka", "language": "fi", "element": "subject", "qualifier": "discipline", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.discipline", "value": "Applied Physics", "language": "en", "element": "subject", "qualifier": "discipline", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.updated", "value": "2017-08-18T16:50:10Z", "language": "", "element": "date", "qualifier": "updated", "schema": "dc"}, {"key": "yvv.contractresearch.funding", "value": "0", "language": "", "element": "contractresearch", "qualifier": "funding", "schema": "yvv"}, {"key": "dc.type.coar", "value": "http://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc", "language": null, "element": "type", "qualifier": "coar", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights.accesslevel", "value": "openAccess", "language": "fi", "element": "rights", "qualifier": "accesslevel", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.publication", "value": "masterThesis", "language": null, "element": "type", "qualifier": "publication", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.oppiainekoodi", "value": "4023", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "oppiainekoodi", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "ionisoiva s\u00e4teily", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "pumput", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "magneettikent\u00e4t", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "suojaus", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.content", "value": "fulltext", "language": null, "element": "format", "qualifier": "content", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights.url", "value": "https://rightsstatements.org/page/InC/1.0/", "language": null, "element": "rights", "qualifier": "url", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.okm", "value": "G2", "language": null, "element": "type", "qualifier": "okm", "schema": "dc"}]
id jyx.123456789_55141
language fin
last_indexed 2025-03-31T20:02:04Z
main_date 2017-01-01T00:00:00Z
main_date_str 2017
online_boolean 1
online_urls_str_mv {"url":"https:\/\/jyx.jyu.fi\/bitstreams\/a1e1650f-91a1-457c-9222-249e0aeb4592\/download","text":"URN:NBN:fi:jyu-201708183520.pdf","source":"jyx","mediaType":"application\/pdf"}
publishDate 2017
record_format qdc
source_str_mv jyx
spellingShingle Väänänen, Arttu ECR2:n suihkulinjan ja HIISIn tyhjiöpumppujen suojaus HIISIn hajamagneettikentältä ECR2 HIISI Soveltava fysiikka Applied Physics 4023 ionisoiva säteily pumput magneettikentät suojaus
title ECR2:n suihkulinjan ja HIISIn tyhjiöpumppujen suojaus HIISIn hajamagneettikentältä
title_full ECR2:n suihkulinjan ja HIISIn tyhjiöpumppujen suojaus HIISIn hajamagneettikentältä
title_fullStr ECR2:n suihkulinjan ja HIISIn tyhjiöpumppujen suojaus HIISIn hajamagneettikentältä ECR2:n suihkulinjan ja HIISIn tyhjiöpumppujen suojaus HIISIn hajamagneettikentältä
title_full_unstemmed ECR2:n suihkulinjan ja HIISIn tyhjiöpumppujen suojaus HIISIn hajamagneettikentältä ECR2:n suihkulinjan ja HIISIn tyhjiöpumppujen suojaus HIISIn hajamagneettikentältä
title_short ECR2:n suihkulinjan ja HIISIn tyhjiöpumppujen suojaus HIISIn hajamagneettikentältä
title_sort ecr2 n suihkulinjan ja hiisin tyhjiöpumppujen suojaus hiisin hajamagneettikentältä
title_txtP ECR2:n suihkulinjan ja HIISIn tyhjiöpumppujen suojaus HIISIn hajamagneettikentältä
topic ECR2 HIISI Soveltava fysiikka Applied Physics 4023 ionisoiva säteily pumput magneettikentät suojaus
topic_facet 4023 Applied Physics ECR2 HIISI Soveltava fysiikka ionisoiva säteily magneettikentät pumput suojaus
url https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/55141 http://www.urn.fi/URN:NBN:fi:jyu-201708183520
work_keys_str_mv AT väänänenarttu ecr2nsuihkulinjanjahiisintyhjiöpumppujensuojaushiisinhajamagneettikentältä