西安200 MeV質子應用裝置準直測量與數據處理

呂 偉， 閆逸花， 董 嵐， 王小龍， 李 波， 門玲鸰， 羅 濤，馬 娜， 王 銅， 梁 靜， 何振強， 柯志勇， 王 迪， 劉臥龍，王百川， 王敏文， 王茂成， 張 輝， 楊 業， 趙銘彤， 王忠明

(1. 強脈沖輻射環境模擬與效應國家重點實驗室， 西安 710024； 2. 西北核技術研究所， 西安 710024；3. 中國科學院 高能物理研究所， 北京 100084)

在西安200 MeV質子應用裝置(Xi’an 200 MeV Proton Application Facility, XiPAF)建設過程中，為了使質子束流按照物理設計的軌道傳輸，減小束流與管道碰撞產生的損失，加速器的磁鐵、腔體、管道及束流測量等設備要求精確安裝到指定位置。安裝過程中，需要采用準直測量的方法進行準直安裝[1]，滿足安裝偏差要求，提高束流的傳輸效率。XiPAF磁鐵位置安裝精度為±0.2 mm，旋轉安裝精度為±0.5 mrad，采用激光跟蹤儀進行準直測量[2]。

XiPAF準直測量屬于精密工程測量[3]。準直測量就是最大限度的減少各種安裝偏差對測量值造成的影響。測量儀器、觀測人員、外界條件、被測對象、測量方式和數據處理方法都會對測量結果產生影響。測量儀器具有一定限度的精確度，測量得到的數據必然帶有偏差[4]；外界條件也是影響準直測量精度的關鍵因素，如濕度、溫度及地基等會對測量結果產生較大影響[5]；被測對象的機械結構設計和表面加工精度也是影響準直測量精度的重要因素[6]；在全面測量過程中，由于加速器尺度較大，采用多站測量的方法[7-8]測量所有設備的位置，會有冗余的測量數據，且測量的過程中不可避免的引入測量偏差，需要采用平差方法[9]對帶有測量偏差的冗余測量數據進行處理。……