Магниты BDC сочетают в себе функции поворотного магнита и квадрупольной линзы. Первая функция отвечает за формирование основной траектории пучка. Наличие поперечного градиента магнитного поля у элемента BDC обеспечивает фокусировку пучка электронов.
«Эти магниты предназначены для кольца накопителя, это финальная часть установки СКИФ, откуда потребителям раздаётся сгенерированное синхротронное излучение. В накопителе собираются “сгустки” электронов, летают по замкнутой траектории, а их энергия поддерживается на необходимом уровне, чтобы они не рассеялись и следовали заданному направлению. Требования к магнитам накопителей строгие», — говорит младший научный сотрудник ИЯФ СО РАН, руководитель стенда магнитных измерений Константин Жиляев.
Высокие требования к качеству магнитного поля в элементах в конечном итоге объясняются исключительными требованиями к синхротронному излучению.
«Самая большая сложность с магнитами BDC в том, что их 32 штуки, и все они должны быть подключены к одному источнику питания. Каждый магнит должен отличаться друг от друга не более чем на 0,025%», — прокомментировал младший научный сотрудник ИЯФ СО РАН Алексей Пахомов.
Столь высокие требования к идентичности (0,025%) и другим параметрам магнитного поля элементов определяют требования на точность изготовления поверхности полюсов (на уровне 0,01мм), а продольного размера на уровне 0,05мм. Однако даже при выполнении этих требований к механическим параметрам указанное качество магнитного поля не может быть гарантировано, поскольку в разных реальных магнитопроводах кривые намагничения отличаются (на несколько процентов). Поэтому в конструкцию BDC были заложены инструменты для тончайшей подстройки качества магнитного поля.
Естественно, измерительная система должна фиксировать столь малые отклонения параметров поля. Измерение проходит следующим образом — в области магнита, где будет установлена вакуумная камера, проезжает прецизионный измерительный блок – «каретка». Её положение в пространстве определяется с помощью оптических отражателей лазер-трекера с точностью до микрон. «После мы можем воспроизвести движение «каретки» внутри магнита. При пересчёте эта информация учитывается, и мы получаем точные значения магнитного поля», — добавляет Константин Жиляев.
По результатам магнитных измерений специалисты находят местоположение магнитной оси. Положение этой оси привязывают к геознакам, расположенным на внешней поверхности магнита. Когда магниты начнут устанавливать в кольцо накопителя, их положение в пространстве будет таким, чтобы магнитная ось совпадала с опорной траекторией пучка электронов.
Центр коллективного пользования «СКИФ» – источник синхротронного излучения поколения 4+. Установка сооружается в Новосибирской области в рамках национального проекта «Наука и университеты» и во исполнение Указа президента России от 25 июля 2019 года. Реализация проекта находится на особом контроле полномочного представителя Президента Российской Федерации в Сибирском федеральном округе.
Заказчиком и застройщиком ЦКП «СКИФ» выступает ФИЦ «Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН». Проектирует объект Центральный проектно-технологический институт (АО «ЦПТИ», входит в топливную компанию Росатома «ТВЭЛ»). Генеральным подрядчиком выступает «Концерн Титан-2», входящий в структуру Росатома. Единственный исполнитель по изготовлению и запуску технологически сложного оборудования для ЦКП «СКИФ» — Институт ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН. Завершение строительно-монтажных и пусконаладочных работ по всем объектам ЦКП «СКИФ» намечено на декабрь 2024 года.
Фото: © Е. Койнов
Источник: ИЯФ СО РАН
