Инженеры Томского политехнического университета (ТПУ) создали опытный образец источника тока FC (Fast Corrector, «быстрый корректор») для синхротрона «СИЛА». Устройство будет питать быстрые корректирующие магниты. Эти магниты на ходу подправляют траекторию пучка заряженных частиц, если он начинает отклоняться.
Главное требование к такому источнику — менять ток быстро и при этом очень точно. По словам разработчиков, FC рассчитан на ток от −5 до +5 А с точностью до 200 ppm (миллионных долей). Это 0,02%: если считать от максимальных 5 А, отклонение составит около тысячной доли ампера. Выходное напряжение достигает ±40 В. Обмотка магнита сопротивляется резкому изменению тока, и повышенное напряжение помогает менять ток быстрее. Для динамической стабилизации пучка это особенно важно.
В основе разработки — силовая электроника, цифровое управление, высокоскоростные интерфейсы и прецизионные измерения. Инженеры уделяют особое внимание нескольким задачам: скорости регулирования, устойчивой работе на магнит, точному измерению тока и защите от электрических помех.
Параллельно в ТПУ создают опытные образцы источников для основных обмоток магнитов-квадруполей (магнитов, которые фокусируют пучок). Эти устройства должны выдавать стабилизированный ток до 110 А при напряжении до +36 В. Ранее университет уже разработал прототипы двух типов источников: для квадруполей и для медленных корректирующих магнитов.
Все характеристики пока расчётные. Следующий этап — комплексные испытания. На них проверят точность регулирования, стабильность тока и поведение устройств при работе на магнит. Работу ведёт отделение электронной инженерии Инженерной школы неразрушающего контроля и безопасности ТПУ по заказу компании «ТомИУС-ПРОЕКТ». Инженеры Инженерной школы ядерных технологий встраивают источники в систему управления установкой.
«Наша задача — разработать отечественную линейку программно-управляемых источников тока, отвечающих требованиям ускорительных комплексов нового поколения», — говорит директор Инженерной школы неразрушающего контроля и безопасности ТПУ Павел Баранов.
«Наша задача — разработать отечественную линейку программно-управляемых источников тока, отвечающих требованиям ускорительных комплексов нового поколения»
