Основные результаты 1 Линейный ускоритель Московской мезонной фабрики



Скачать 68.79 Kb.
Дата02.04.2016
Размер68.79 Kb.
Основные результаты

1 Линейный ускоритель Московской мезонной фабрики

1.1 Проведение пучковых сеансов, направленных на разработку технологии получения и на получение радиоизотопов, на установки СВЗ, РАДЭКС, ИН-06, комплекс протонной терапии.

На сильноточном линейном ускорителе ИЯИ РАН проведено пять сеансов, направленных на выполнение физической программы, разработку технологии получения радиоизотопов и наработку изотопов, на исследования формирования пучка на экспериментальном комплексе, а также на исследования и модернизацию ускорителя, в число которых вошел юбилейный сотый сеанс с начала регулярной работы ускорителя. Общая продолжительность сеансов в 2012 году составила 1590 часов. Наработка ускорителя по всем программам составила свыше 92000 мкА·часов при среднем токе пучка до 120 мкА и энергии 143 МэВ при работе на изотопный комплекс и до 50 мкА при энергии 209 МэВ при работе на экспериментальный комплекс. Благодаря усовершенствованию систем ускорителя реализованы режимы работы с уровнем потерь пучка менее 0,1%. Уменьшение потерь стало возможным благодаря целому комплексу выполненных работ, среди которых следует отметить повышение стабильности параметров пучка инжектора протонов, в частности минимизация изменений эмиттанса в течение высоковольтного импульса, а также оптимизацию параметров фокусирующего канала ускорителя путем тщательного поперечного согласования и коррекции центра тяжести пучка.


1.2 Модернизация систем ускорителя. Разработка и создание элементов ускорителей.

На линейном укорителе продолжались работы по модернизации его основных систем: инжектора, систем ВЧ питания, системы питания фокусирующих элементов, системы управления, вакуумной системы.

Проведено детальное экспериментальное исследование, а также численное моделирование генератора высоковольтных импульсов инжектора протонов при работе на частоте 100 Гц. Обнаружены искажения формы высоковольтных импульсов до 3%, выявлены причины искажений и предложены пути их устранения.

Проведена модернизация пульта управления ускорителем, включая как программное, так и аппаратное обеспечение, обеспечена помехоустойчивая передача основных сигналов с каналов ВЧ питания начальной части ускорителя и их представление оператору.

На инжекторе ионов Н- установлена новая автоматизированная система управления блоками питания ионного источника, которая позволяет получать осциллограммы тока и напряжения разряда источника ионов, а также тока пучка ионов Н- с высоковольтной платформы инжектора через оптоволоконные линии связи. Проводились тестовые включения инжектора ионов Н- с целью исследования транспортировки пучка ионов Н- в канале транспортировки ЛУ.

Проводились работы по системе питания импульсного магнита для распределения пучков между экспериментальным и изотопным комплексами. Выявлены неисправности и выполнен ремонт оборудования. Система находиться в рабочем состоянии. Начаты работы по поиску режимов фокусирующей системы, обеспечивающих одновременную работу на изотопный и экспериментальный комплекс.

Продолжались работы по модернизации системы диагностики пучка и разработке и внедрению эффективных методов и алгоритмов настройки ускорителя с пучком. Разработан индукционный датчик положения пучка, реализована методика восстановления эмиттанса пучка на выходе ускорителя с помощью ионизационного монитора поперечного сечения пучка, разработана и реализована методика уменьшения огибающих на участке промежуточного вывода 160 МэВ.

Продолжено выполнение договора на 2011-2013 годы Института с ФГУП «Государственный научный центр Российской Федерации – Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского» на основании Государственного контракта № 16.522.12.2012 по теме: «Разработка технологии производства стронция-82 – сырья для получения радиофармакологических препаратов», заключённого между Министерством образования и науки и ФГУП «ГНЦ РФ-ФЭИ» в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы» по теме: «Разработка и изготовление быстрого дефлектора и системы ВЧ питания начальной части ускорителя, устройства для облучения мишенного материала и инжектора для реализации технологического процесса получения стронция-82 облучением опытных образцов рубидиевых мишеней протонами». Фактически согласно договору на ускорителе ИЯИ РАН ведутся работы по модернизации инжектора протонов и системы ВЧ питания начальной части ускорителя. Результатом модернизации будет переход на новые лампы и увеличение частоты следования импульсов пучка в два раза до 100 Гц, что приведет к повышению интенсивности ускоренного пучка. Также выполняется разработка и изготовление системы быстрой развертки пучка на мишени изотопного комплекса, что позволит обеспечить работу мишени с пучком увеличенной интенсивности.



В 2012 году выполнены второй этап договора «Технический проект» и третий этап «Разработка рабочей технической документации». Конкретно выполнены следующие работы:

  • На предприятии ЗАО «С.Е.Д.-СПб» по договору с Институтом доработана конструкторско-технологической документация модернизированный лампы ГИ-71А с целью улучшения эксплуатационных характеристик и увеличения выходной ВЧ- мощности. Изготовлен опытный образец лампы. Лампа испытана в ИЯИ РАН в аппаратуре ускорителя и по результатам испытаний совместно приняты решения по дальнейшей доработке лампы. Изготовлена опытная партия ламп ГИ-71А.

  • На предприятии ЗАО «С.Е.Д.-СПб» по договору с Институтом разработана технология реставрации лампы ГМИ-44А. Создан стенд для откачки и предварительных испытаний лампы. Изготовлен опытный образец отреставрированной лампы ГМИ-44А и испытан в аппаратуре системы ВЧ питания линейного ускорителя. По результатам испытаний доработаны конструкторско-технологические решения по реставрации. Изготовлена опытная партия отреставрированных ламп ГМИ-44А в количестве 2шт

  • Изготовлены макеты ВЧ каскадов на лампе ГИ-57А и на лампе ГИ-71А.

  • Приняты технические решения по реализации режима работы на частоте 100 Гц и доработке оборудования инжектора и системы ВЧ питания.

  • Разработан, изготовлен и испытан макет быстрого дефлектора. Разработана рабочая документация на быстрый дефлектор

  • Выполнены монтаж, наладка и испытания в штатной аппаратуре линейного ускорителя макетов ВЧ каскадов на лампе ГИ-57А и на лампе ГИ-71А.

  • Разработана рабочая документация на ВЧ каскады на лампах ГИ-57А и ГИ-71А

  • Разработана рабочая документации на генератор высоковольтных импульсов и генератор тока разряда. Разработан, изготовлен и испытан опытный образец дросселя с увеличенной индуктивностью, подготовлен договор на изготовление серии таких дросселей.

В 2012 году в Отделе ускорительного комплекса выполнялись работы и для других Российских и зарубежных ускорительных центров:

  • Завершено выполнение договора между ИЯИ РАН и ОИЯИ, г. Дубна «Сборка и исследование опытного образца источника поляризованных атомов водорода и дейтерия». Проведена сборка, наладка и запуск источника поляризованных атомов водорода и дейтерия на стенде ИЯИ РАН. Проведено исследование режимов работы источника, получен пучок поляризованных атомов с интенсивностью в импульсе 1.5*1017 ат/сек-1. Источник поляризованных атомов перевезен в ОИЯИ и собран на стенде источника поляризованных ионов.

  • В рамках международного научного сотрудничества Института в 2012 году продолжалось участие в международном эксперименте AEGIS (Antimatter Experiment, Gravity, Interferometry, Spectroscopy). В качестве вклада России в эксперимент в ЦЕРН поставлен соленоид с высокой степенью однородности магнитного поля 2*10-4, разработанный и изготовленный ранее совместно с ИЯФ им. Будкера СО РАН. Проведены испытания соленоида в составе аккумулятора позитронов.

  • По договору с ГНЦ ИФВЭ выполнено исследование вариантов построения ускоряющее-фокусирующего канала нормально проводящего сильноточного линейного ускорителя отрицательных ионов водорода проекта «ОМЕГА».

  • По договору с ГНЦ ИФВЭ выполнено исследование характеристик отрицательных ионов водорода и систем ВЧ питания для нормально проводящего сильноточного линейного ускорителя отрицательных ионов водорода проекта «ОМЕГА».

  • По соглашению с DESY завершены разработка и изготовление, а также выполнен монтаж и испытания оборудования системы отклонения пучка для диагностики продольных характеристик коротких сгустков электронов на установке PITZ, DESY, Zeuthen. Данная система является прототипом полномасштабной системы специальной диагностики пучка в ускорителе международного проекта X-FEL. С учетом испытания прототипа, завершена разработка конструкторской и технологической документации для изготовления оборудования полномасштабной системы для X-FEL и по ней завершается окончательное согласование документации.

  • По соглашению с DESY разработана и передана в DESY конструкция резонатора дефлектора для использования в эксперименте REGAE (Relativistic Gun for Atomic Exploration) для измерений продольных характеристик сгустка электронов длительностью до 100 фемто-секунд и эмиттансом 70 нанометров. По сочетанию параметров качества, – достижимой точности измерений и эффективности использования ВЧ мощности для поворота пучка, разработанные дефлекторы аналогов в мире не имеют.

  • По договорам с корпорацией SHOSHIN (Япония) завершено изготовления и поставлены три измерителя формы сгустков для линейного ускорителя J-PARC. Выполнены сборка, монтаж, испытания детекторов и осуществлен их ввод в эксплуатацию. Выполнены демонстрационные измерения в сеансе работы ускорителя J-PARC.

  • По соглашению с ЦЕРН продолжены работы по измерителю формы сгустков для линейного ускорителя Linac-4. В 2012 году выполнен монтаж измерителя и испытания его электронно-оптического канала на диагностическом стенде RFQ. Определена программа использования измерителя в процессе запуска ускорителя.

  • По соглашению с Лос-Аламосской национальной лабораторией (США) начаты работы по разработке двух измерителей формы сгустков для линейного ускорителя LANSCE.

В 2012 году в Отделе ускорительного комплекса выполнялись следующие проекты РФФИ:

  • РФФИ № 12-02-00654-а «Исследование и разработка отклоняющих структур для диагностики параметров коротких сгустков электронов высокой яркости источников когерентного фотонного излучения" (первый год). Проведён теоретический анализ, сформулированы критерии выбора и разработки, проведен анализ известных структур и предложены варианты отклоняющих структур с уменьшенными на порядки аберрациями в распределении отклоняющего поля.

  • РФФИ № 12-02-31006 «Исследование пределов применимости двумерной ионизационной диагностики пучков заряженных частиц на ускорителях» (первый год). Проведен анализ факторов, влияющих на погрешности измерений плотности частиц пучков в поперечном сечении.





Поделитесь с Вашими друзьями:


База данных защищена авторским правом ©uverenniy.ru 2019
обратиться к администрации

    Главная страница