В ИЯФ СО РАН разработали собственный мощный прецизионный источник питания для магнитов бустера ЦКП «СКИФ» вместо европейского
Специалисты Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) разработали прецизионный источник питания для дипольных магнитов бустера синхротрона «СКИФ». Данный класс оборудования относится к прецизионным системам питания, так как позволяет не только поддерживать требуемый уровень тока в магнитах с необходимой точностью в статике, но и в динамике, что крайне важно при подъеме энергии пучка в бустере. Именно от точности и стабильности магнитного поля в дипольных магнитах зависит сама возможность существования электронного пучка в синхротроне.
«Формирование пучка электронов с нужными параметрами происходит в кольце бустера, – рассказывает научный сотрудник ИЯФ СО РАН Валентин Докутович. – Только после этого пучок инжектируется в основное накопительное кольцо синхротрона и используется для получения синхротронного излучения так необходимого пользователям ЦКП «СКИФ». Чтобы электронный пучок соответствовал заданным характеристикам и не разрушался при ускорении, необходимо поддерживать требуемый уровень изменения основного поля в бустерном кольце. Что в свою очередь зависит от тока, протекающего в дипольных магнитах, установленных на кольце бустера. Изначально планировалось закупать источники питания у датской компании Danfysik, но, когда стало очевидным, что поставок не будет, перед нами встала задача – закрыть эту потребность своими силами».
Созданное в ИЯФ СО РАН оборудование относится к классу прецизионных, так как обладает высокоточными параметрами – необходимыми для работы с таким тонко-настроенным «организмом» как пучок синхротронного излучения.
«Реализованный нами алгоритм, а также применение авторских решений, позволяет поддерживать те требования к точности магнитного поля и его стабильности, от которых напрямую зависит качество пучка в ЦКП «СКИФ», – продолжает Валентин Докутович. – Источник питания состоит из различных элементов, часть из них мы собирались использовать в другом проекте. Собрать устройство из имеющихся элементов в работающую прецизионную систему, которая ничем не уступает, а местами и превосходит зарубежные аналоги – именно эти научные изыскания создают большую добавочную стоимость полученного продукта, и мы можем говорить о научно-техническом импортозамещении».
Разработанная новосибирскими физиками система обладает высокой гибкостью, позволяющей в короткие сроки конструировать и производить прецизионный источники тока с диапазоном от 500А до 10кА и с напряжением до сотен вольт, обеспечивая требуемую стабильность тока, не уступающую мировым лидерам в этой сфере.
На данный момент протестирован первый серийный образец источника питания. Всего для бустера необходимо три подобных устройства – они будут готовы к концу 2023 г.
На фото: Научный сотрудник ИЯФ СО РАН Валентин Докутович. Контроллер секции прецизионного источника питания, созданного в ИЯФ СО РАН. Фото Т. Морозовой.