Ускорительный комплекс ИЯИ РАН: принципы работы, состав, основные системы Сергей Гаврилов заведующий лабораторией пучка s.gavrilov @ inr.ru Техническая учеба ОУК ‒ 2023 24.05.2023
Мировая статистика ускорителей частиц 24.05.2023 Ежегодные продажи продуктов и услуг, производимых для ускорителей, > 4 млрд $ Ежегодные продажи продуктов и услуг, производимых на ускорителях, > 500 млрд $ ~ 460 ускорителей в России (~ 170 для науки)
Основные принципы ускорения 24.05.2023 Резонансное ускорение Высоковольтное ускорение Индукционное ускорение
24.05.2023 1946 первый сильноточный « линак » с трубками дрейфа Линейные резонансные ускорители ионов Альваре c (ц) Видероэ MARK I W = 15 МэВ ( протоны ) I CW = 100 мА F RF = 12 МГц A DT = 0.9 м D DTL = L DTL = 1 8 м
Историческая стройка 24.05.2023
Ускорительный комплекс ИЯИ РАН 24.05.2023 ~ 500 м ~ 220 м Источники частиц Ускоряющие структуры Диагностика пучков Ускорительные эксперименты физики частиц Москва, Троицк « Ускорительный центр нейтронных исследований структуры вещества и ядерной медицины ИЯИ РАН » Комплекс нейтронных источников Комплекс протонной терапии Радиоизотопный комплекс Стенд протонного облучения Н + / Н ‒ 2 47 МэВ, 8 мА / 2 мА 1÷50 Гц, 0.3 / 10 ÷150 мкс
Система инжекции 24.05.2023 Дуоплазматрон 0.4 МэВ
24.05.2023 Ускоряюще -фокусирующий канал: низкие энергии ( LEBT ) ‒ 198.2 МГц RFQ 0.4 → 0.75 МэВ H + ( соленоидально - квадрупольный ) Каналы инжекции H ‒ ( квадрупольный ) Чоппер 1 → 50 Гц 0.3 → 200 мкс
24.05.2023 Ускоряюще -фокусирующий канал: средние энергии ( MEBT ) ‒ 198.2 МГц
24.05.2023 Ускоряюще -фокусирующий канал: высокие энергии ( HEBT ) ‒ 991 МГц
24.05.2023 Вакуумная система Состав остаточного газа на выходе ускорителя ~ 15 форвакуумных насосов ~ 15 турбомолекулярных насосов > 200 магниторазрядных насосов масло из ФВН резиновые прокладки забытые вещи
24.05.2023 Системы ВЧ питания Лампы для LEBT и MEBT Клистроны для HEBT МВт-ы мощности !
Рентген от клистронов Рентген от резонаторов Короткоживущие изотопы Долгоживущие изотопы ↓ Наведенная радиоактивность Рентген от инжектора γ - кванты, нейтроны Прямые потери пучка Система обеспечения радиационной безопасности 24.05.2023
Экспериментальный комплекс : 4 1 Нейтронный детектор 32 Ионизационных камеры 32 « Многотрубчатых » профилометра 6 Ёмостных датчиков положения 6 Индукционных датчиков тока 1 Сцинтилляционный экран 1 Многоанодный газовый счётчик + диагностика СПО и КПТ Ускоритель : 2 8 Индукционных датчиков тока 1 Резистивный датчик стеночного тока 1 Многопластинчатый поглотитель 32 Двух-проволочных профилометра 4 Многопроволочных профилометра 1 Флуоресцентный монитор 1 Ионизационный монитор 51+27 Резонаторных датчиков фазы и положения 2 Щелевых измерителя эмиттанса 1 Диафрагмированный измеритель эмиттанса 1 чоппер 2 охлаждаемых коллиматора > 2 00 Нейтронных и γ - детекторов ~ 500 устройств 20 разных типов оборудования диагностики и контроля потерь пучка в ускорительном комплексе Системы диагностики, аварийной защиты и контроля потерь пучка 24.05.2023
24.05.2023 Системы контроля, управления и авторегулирования: АСУ, АРФА, АРЧТ Центральная пультовая
24.05.2023 Инженерные системы Электропитание 36/220/380/10000 В, 50/400 Гц Водоподготовка / Водоохлаждение / Водоотведение Отопление: водяное и воздушное Вентиляция и Сжатый воздух Подъемные механизмы: кран-балки и грузовые лифты Пожарная сигнализация и системы пожаротушения Охрана и контроль доступа Локальная сеть и Интернет
