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磁場測量在加速器技術中是一個非常重要的環節。在加速器建造、調束和運行過程中必須了解磁鐵參數，才能確保加速器的性能。通常，這些參數應包括它的有效長度、場強及高次諧波。由于磁鐵材料和加工制造等原因不可避免的帶來批量磁鐵性能上的差異，這就要求對每塊磁鐵在不同電流下進行積分測量和場分布測量，因此，對磁鐵的磁場測量提出了要求 穩定、快速、自動化。

1999年初至2002年6月中科院高能物理研究所與美國SLAC實驗室的所際國際合作項目即SPEAR3同步光源改造項目，高能所為SPEAR3加工制造292塊磁鐵并進行全部磁場測量，這些磁鐵包括：二極磁鐵、四極磁鐵、六極磁鐵、H/V校正二極磁鐵。加速器中心磁鐵組承擔了全部的磁鐵測量工作。

為了完成美國SPEAR3 工程項目中102塊四極磁鐵、76塊六極磁鐵以及74塊H/V校正二極磁鐵的磁場測量工作，根據美方的磁場測量技術要求，自1999年底開始調研、設計旋轉線圈測量系統，編寫磁鐵勵磁電源控制、步進電機驅動和控制、數據采集、數據分析軟件。為了保證磁鐵測量工作的順利完成，盡可能采用標準接插件，組成了以美國NI公司的NI-PCI-GPIB控制卡、步進電機控制卡和轉接卡以及研翔公司的數字I/O板PCL-730等硬件標準接插件為主，LabVIEW為軟件開發環境的一套自動化、穩定性較高的用于美國磁鐵旋轉測量測磁軟件。

磁場諧波測量系統

1、測量原理：

磁場諧波測量采用雙線圈差分測量模式，測量線圈由主線圈和反抵線圈組成。以四極磁鐵為例，由于高次諧波較小，僅占主四極場的萬分之幾，如果采用單線圈測量法測量磁場高次諧波，將很難達到較高測量精度，因此，我們采用一個反抵線圈將主線圈中的二極分量、四極分量抵消，而采用高放大倍數，只對剩余的高次諧波進行測量，從而可以提高了測量精度。將測量線圈插入磁鐵孔徑中，以恒定的角速度旋轉切割徑磁場 ，每轉動一個小角度，編碼器就產生一個脈沖，隨后將旋轉線圈感應的電壓信號通過快速付里葉分析（FFT）和數學計算，可以得到磁場高次諧波和基波的比值Bn/B2