Инженеры Томского политехнического университета разработали источник тока FC для быстрых корректирующих магнитов научного комплекса «СИЛА». Устройство должно помогать оперативно менять магнитное поле и корректировать траекторию пучка заряженных частиц.
Источник FC отличается от ранее созданных устройств сочетанием высокой точности и быстродействия. Он рассчитан на регулирование тока в диапазоне от −5 до +5 А при выходном напряжении до ±40 В. Точность формирования тока составляет до 200 миллионных долей, или 200 ppm. Повышенное напряжение позволяет быстрее менять ток в обмотке магнита, что необходимо для динамической стабилизации пучка.
Разработка основана на технологиях силовой электроники, цифрового управления и прецизионных измерений. Инженеры также работают над устойчивостью устройства к электрическим помехам и надежностью при длительной эксплуатации.
Также специалисты ТПУ создают опытные образцы источников питания для основных обмоток магнитов-квадруполей. Эти устройства должны обеспечивать стабилизированный ток до 110 А при выходном напряжении до 36 В. Такие магниты отвечают за фокусировку пучка частиц, поэтому стабильность их магнитного поля имеет большое значение для работы ускорителя.
Проект реализуется по заказу компании «ТомИУС-ПРОЕКТ». Ранее инженеры университета уже разработали прототипы источников тока для квадрупольных и медленных корректирующих магнитов. Следующий этап — комплексные испытания устройств, в ходе которых проверят точность регулирования, стабильность тока и быстродействие при работе с индуктивной нагрузкой.
«Для магнитной системы современного синхротрона недостаточно просто обеспечить необходимую величину тока. Источники должны сочетать высокую точность, стабильность и быстродействие, причем требования к этим параметрам существенно различаются для основных обмоток и быстрых корректирующих магнитов. Наша задача — разработать отечественную линейку программно-управляемых источников тока, отвечающих требованиям ускорительных комплексов нового поколения».
Павел Баранов, директор Инженерной школы неразрушающего контроля и безопасности ТПУ
Научный комплекс «СИЛА» планируют создать в подмосковном Протвино. Он объединит синхротрон четвертого поколения с энергией 6 ГэВ и рентгеновский лазер на свободных электронах. Установка предназначена для исследований в физике, химии, материаловедении, биотехнологиях и других областях науки.
Разработка отечественных источников питания — одна из задач создания комплекса. Такие устройства позволяют точно управлять магнитами, которые направляют и фокусируют пучок заряженных частиц внутри ускорителя.
Источник: Минобрнауки
Читайте также: В Санкт-Петербурге представлены коботы, умеющие виртуозно завинчивать гайки и печь блины