차세대 전자저장링에 이용가능한 사극전자석 pole형태 수치적 최적화연구 (Numerical Optimization of Quadrupole Magnet Pole Shapes for Next-Generation Electron Storage Rings)

서지정보

· 발행기관 : 한국물리학회
· 수록지 정보 : 새물리 / 75권 / 1호 / 97 ~ 102페이지
· 저자명 : 김동혁, 황지광

초록

차세대 전자저장링(4th Generation Storage Ring, 4GSR)의 전자석은 기존에 쓰이는 전자석보다 더 높은 자기구배(magnetic-field gradient)를 필요로 한다. 상전도 전자석에서 철심의 극단(pole-tip)에서의 자기장은 1.3 T 수준에서 자기포화에 의해 고차항(multiopole) 성분이 강해지고, 운영효율 또한 떨어지게 된다. 그렇기 때문에 4GSR에서 더 높은 자기구배를 갖기 위해서는 전자석의 내경을 줄이는 방향으로 개발이 이루어지고 있다. 그러나 자석의 내경이 작아지면서 철심(pole)의 형상에 따라 고차항이 크게 영향을 받으므로 이러한 효과에 대한 평가는 필수적이다. 우리는 이 발표에서 Poisson Superfish 코드를 이용한 2차원 솔버와 Pymoo 최적화 알고리즘을 활용하여 자기포화가 발생하는 영역에서 철심의 형상을 최적화함으로써 4GSR에 적합한 자석설계 방법을 발표한다.

영어초록

The electromagnets used in the 4th Generation electron Storage Ring (4GSR) require a higher field gradient than the conventional magnets facilitated in a machine. However, the magnetic field at the pole-tip saturates at the level of 1.3 T, resulting in the dilution of the operational efficiency. Therefore, a higher magnetic field gradient is only feasible by reducing the diameter of the magnet. However, as the diameter of the magnet decreases, the shape of the pole determines the higher-order term strongly, so it is essential to take account into the design of the magnet. In this presentation, we present an optimization strategy of the pole shape for the occasion of magnetic saturation using a 2D solver and Pymoo optimization algorithms using the Poisson Superfish code.

참고자료

· 없음