WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 ||

В пятой главе описаны два источника анодного питания ВЧгенераторов лазера на свободных электронах. Оба источника имеют сходную структуру. Отличительной особенностью обоих источников является наличие быстрой защиты, позволяющей отключать источник от нагрузки в случае пробоя на выходе в течение нескольких микросекунд. Наиболее подробно рассмотрен источник анодного питания микротрона-рекуператора, как наиболее мощный. Источник имеет выходную мощность до 2.9 МВт.

Напряжение промышленной сети (6.3 кВ, 50 Гц) подаётся на высоковольтный тиристорный выпрямитель, после чего выпрямленное напряжение поступает на два канала сглаживающих LC-фильтров и два канала быст- рой защиты (для источника анодного питания микротрона-рекуператора).

Рис. 5. Упрощенная схема системы быстрой защиты.

Источник анодного питания инжектора имеет лишь один канал сглаживающего фильтра и один канал быстрой защиты. Система быстрой защиты состоит из воздушного дросселя L9, включённого последовательно с выходом, и параллельного высоковольтного тиристорного ключа VT61-VTс его системой запуска (Рис.5).

В случае пробоя на выходе источника тиристоры высоковольтного ключа отпираются, и напряжение на нагрузке становится равным нулю.

Одновременно снимаются импульсы управления тиристорами входного выпрямителя. В главе подробно рассмотрены процессы, протекающие во всех элементах источника при срабатывании быстрой защиты.

Схема быстрой защиты оказалась удачной. Именно такая схема применена в источнике анодного питания на ускорительном комплексе ВЭПП-2000. Её же планируется применить на комплексе ТНК в г.

Зеленограде.

В шестой главе рассмотрен высоковольтный источник питания с выходным напряжением до 300 кВ и выходным током до 3 мА.

Нестабильность источника не превышает (25)10-5. Высоковольтный источник питания состоит из трех основных систем:

1. Высоковольтного выпрямителя, размещенного в баке под давлением изолирующего газа (избыточное давление 0.7 атм);

2. Системы контроля и стабилизации высокого напряжения, основными элементами которой являются: прецизионный высоковольтный делитель, емкостной датчик пульсаций, схема стабилизации высокого напряжения, схема защиты от пробоев и от превышения выходного напряжения выпрямителя;

3. Источника питания переменного тока – высокочастотного преобразователя, работающего на частоте 322 кГц.

По принципу действия высоковольтный выпрямитель представляет собой секционированную выпрямительную колонну с емкостной связью и параллельным по входу питанием выпрямительных секций, включенных по отношению к нагрузке последовательно. Высокое напряжение измеряется с помощью двух прецизионных резистивных делителей (постоянная составляющая) и с помощью емкостного делителя напряжения (переменная составляющая). Соответственно имеется две петли обратной связи по высокому напряжению. Третья петля обратной связи – вспомогательная, служит для подавления сетевых пульсаций (см. рис.6).

Перестройка и стабилизация величины выходного напряжения высоковольтного выпрямителя в диапазоне от 50 до 300 кВ осуществляются путем регулирования уровня входного напряжения инвертора 322 кГц, питающего резонансные контура в цепях возбуждающих пластинэлектродов. Источником питания этого инвертора является преобразователь постоянного тока, работающий на частоте 20 кГц.

Управляемый Сетевой Диодный инвертор трёхфазный выпрямитель 20 кГц диодный выпрямитель U упр.

Узел внутренней петли обратной Измеренное Uвых связи Инвертор 322 кГц Блок основной петли обратной связи Канал измерения переменной составляющей выходного напряжения Канал измерения постоянного Высоковольтный выходного выпрямитель напряжения 300 кВ выпр-ля Рис.6. Структурная схема высоковольтного источника питания.

В главе рассчитаны амплитудно-частотные и фазово-частотные характеристики, как элементов источника питания, так и всего источника.

Это позволило успешно решить проблему устойчивой работы трехконтурной системы обратных связей. Представлены результаты работы.

220/380В, 50 Гц Резонансный контур Резонансный контур Опорное напряжение В заключении перечислены основные результаты диссертационной работы. Подчёркнуто, что разработанная аппаратура является частью ускорителей и накопителей заряженных частиц. Эта аппаратура позволила получить новое качество, новые свойства в работе установок. В частности, она позволила обеспечить надёжную работу детектора «Кедр». На источниках синхротронного излучения применение источников питания ондуляторов с переменным выходным током позволяет обнаруживать очень слабые эффекты, обусловленные право- и лево-сторонностью некоторых физических систем. В установке ЛСЭ применение источника анодного питания с быстрой защитой позволило получить высокий уровень ВЧмощности (до 1.5 МВт) в непрерывном режиме работы. Применение высоковольтного источника питания с выходным напряжением до 300 кВ и стабильностью до 310-5 позволило проводить эксперименты по электронному охлаждению пучков протонов или тяжёлых ионов.

Основные результаты работы, опубликованные по теме диссертации:

1. Б.А. Баклаков, А.М. Батраков, В.Ф. Веремеенко, Ю.А. Евтушенко и др.

Статус лазера на свободных электронах для Сибирского центра фотохимических исследований. // XIII Российская конференция по использованию синхротронного излучения. (Новосибирск, 17-21 июля 2000г. Сборник трудов, с.24-29).

2. B.A. Baklakov, A.M. Batrakov, Yu.A. Evtushenko et al. Status of the free electron laser for the Siberian center for Photochemical research. // NIM, v.A470, N1/2, 2001, p.60-65.

3. S.V. Miginsky, V.V. Anashin, Yu.A. Evtushenko et al. Status of a 2MeV CW RF injector for the Novosibirsk high power FEL. // Proc. of 2nd Asian Conference on Particle Accelerators (APAC’2001), 17-21 September 2001, Beijing, Chinа.

4. В.Н. Бочаров, А.В. Бублей, Ю.А. Евтушенко и др. Испытания электронного охладителя на энергию 35 кэВ для Института Современной Физики (Ланчжоу, КНР). // Труды XVIII российской конференции (RUPAC’2002). Октябрь 1-4, 2002, Обнинск, Россия.

5. A.S. Medvedko, V.V. Kolmogorov, Yu.A. Evtushenko. Precision power supply of trapezoidal current for the undulator. // Proc. of the 8th EPAC, 3-June 2002, Paris, p.2487.

6. V.S. Arbuzov, Yu. A. Evtushenko et al. RF System of the race-track microtron-recuperator for high power free electron laser. // Proc. of the 8th EPAC, 3-7 June 2002, Paris, p.2169.

7. В.С. Арбузов, Б.А. Баклаков, Ю.А. Евтушенко и др. Мегаваттные ВЧ системы для ускорителей, разработанных в ИЯФ СО РАН г.

Новосибирска. // XVIII Конференция по ускорителям заряженных частиц (RUPAC-2002). 1-4 октября, Обнинск, Россия.

8. V. Bocharov, A.Bubley, Yu. Evtushenko et al. HIRFL-CSR electron cooler commissioning. // NIM, v. A532, N1, 2004. p.144-149.

9. E. Bekhtenev, V. Bocharov, A. Bubley, Yu. Evtushenko et al.

Commissioning of the electron cooler EC-300 for HIFRL-CSR. // XIX Russian Accelerator Conference (RuPAC-2004), Dubna, October 4-9, 2004, Russia.

10. V.S. Arbuzov, A.A. Bushuev, E.I. Gorniker, Yu.A.Evtushenko et al. RF system for the industrial linear electron accelerator of KAERI (Korea, Daejon) // XIX Russian Particle Accelerator Conference (RuPAC-2004), October 4-9, 2004, Dubna, Russia.

11. Yu.M. Boymelshtein, V.N. Bocharov, A.V. Bubley, Yu.A. Evtushenko HIRFL-CSR electron cooler commissioning. // Proc. of the International Workshop on Beam Cooling and Related Topics (Cool’03), Lake Yamanaka, Yamanashi, Japan, May 19-23, 2003.

12. E. Gluskin, D. Frachon, P. M. Ivanov, E. A. Medvedko, E. Trakhtenberg, I.

Vasserman, Yu. A. Evtushenko, N. G. Gavrilov, G. N. Kulipanov, A. S.

Medvedko, S. P. Petrov, V. M. Popik, N. A. Vinokurov, A. Friedman, S.

Krinsky, O. Singh. // The Elliptical Multipole Wiggler Project. Proc. Particle Accelerator Conference and International Conference on High-Energy Accelerators, IEEE, (1996), 1426 - 1428.

13. E. Gluskin, N. Vinokurov, V. Tcheskidov, A. Medvedko, Yu. Evtushenko, V.

Kolmogorov, P. Ivanov,, E. M. Trakhtenberg, P. K. Den Hartog, B. Deriy, O.

Makarov, E. R. Moog, "An Electromagnetic Helical Undulator for Polarized X-rays," AIP Conf. Proc.: Synchrotron Radiation Instrumentation, P. Pianetta, J. Arthur, and S. Brennan, eds., 521, AIP, (2000), 344-347.

14. Ю.А. Евтушенко, С.П. Петров.Источник питания регистрирующей аппаратуры. Межвузовский сборник научных трудов, Новосибирск, 1991г.

Евтушенко Юрий Анатольевич Специализированные источники питания для элементов ускорителей и накопителей заряженных частиц А В Т О Р Е Ф Е Р А Т диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук _ Сдано в набор 23.10.2007 г.

Подписано к печати 24.10.2007 г.

Формат 100x90 1/16 Объём 0,7 печ.л., 0,6 уч.-изд.л.

Тираж 100 экз. Бесплатно. Заказ № _ Обработано на IBM PC и распечатано на ротапринте ИЯФ им. Г.И. Будкера СО РАН, Новосибирск, 630090, пр. Академика Лаврентьева, 11.

Pages:     | 1 ||






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»