Измерение карты поля в импульсных поворотных магнитах ускорителей с помощью датчиков Холла

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Описываемая в статье система предназначена для измерения карты поля импульсных поворотных магнитов ускорителей. Как пример, выбран магнит, являющийся элементом канала перепуска частиц из бустера в нуклотрон создаваемого в ОИЯИ комплекса NICA. Анализ возможностей различных методов в измерениях импульсных полей и требования к погрешностям измерения в поворотных магнитах лучше, чем 10-3, привели к разработке метода, базирующегося на использовании датчиков Холла. В статье обосновывается созданный метод, описываются его возможности, а также аппаратные средства, разработанные для проведения измерений. В завершение статьи приводятся и анализируются результаты измерений импульсных поворотных магнитов канала бустер−нуклотрон.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

К. С. Штро

Институт ядерной физики имени Г. И. Будкера Сибирского отделения Российской академии наук; Новосибирский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: K.S.Shtro@inp.nsk.su
Россия, 630090, Новосибирск, просп. Академика Лаврентьева, 11; 630090, Новосибирск, ул. Пирогова, 1

А. М. Батраков

Институт ядерной физики имени Г. И. Будкера Сибирского отделения Российской академии наук

Email: K.S.Shtro@inp.nsk.su
Россия, 630090, Новосибирск, просп. Академика Лаврентьева, 11

И. В. Ильин

Институт ядерной физики имени Г. И. Будкера Сибирского отделения Российской академии наук

Email: K.S.Shtro@inp.nsk.su
Россия, 630090, Новосибирск, просп. Академика Лаврентьева, 11

И. Н. Окунев

Институт ядерной физики имени Г. И. Будкера Сибирского отделения Российской академии наук

Email: K.S.Shtro@inp.nsk.su
Россия, 630090, Новосибирск, просп. Академика Лаврентьева, 11

А. В. Павленко

Институт ядерной физики имени Г. И. Будкера Сибирского отделения Российской академии наук

Email: K.S.Shtro@inp.nsk.su
Россия, 630090, Новосибирск, просп. Академика Лаврентьева, 11

С. В. Синяткин

Институт ядерной физики имени Г. И. Будкера Сибирского отделения Российской академии наук

Email: K.S.Shtro@inp.nsk.su
Россия, 630090, Новосибирск, просп. Академика Лаврентьева, 11

Список литературы

  1. Аверичев А.С., Агапов Н.Н., Александров В.С., Алфеев А.В., Андреев В.А., Базанов А.М., Батин В.И., Блинов Н.А., Борисов В.В., Бровко О.И., Бутенко А.В., Бучнев В.Н., Вадеев В.П., Василишин Б.В., Вишневский А.В. и др. Технический проект ускорительного комплекса NICA / под ред. И.Н. Мешкова, Г. В. Трубникова. Дубна: ОИЯИ, 2015. ISBN 978-5-9530-0416-9.
  2. Golluccio G. Status of the magnetic measurements for the MedAustron project. https://indico.bnl.gov/event/609/contributions/15439/attachments/13786/ 16870/MM-IMMW18-Golluccio_final.ppt.
  3. Golluccio G., Beaumont A., Buzio M., Dunkel O., Stockner M., Zickler T. // Proceedings of 20th IMEKO. Benevento, Italy. 2014. P. 816.
  4. Синяткин С.В. Магнитная система бустерного синхротрона с энергией 3 ГэВ для источника синхротронного излучения NSLS-II. Дис. … канд. тех. наук. Новосибирск: ИЯФ им. Г.И. Будкера СО РАН, 2020. 130 с.
  5. Popovic R.S. Hall effect devices. Institute of Physics Publishing, 2004.
  6. Техническое описание преобразователя Холла HE244. https://asensor.eu/onewebmedia/Datasheet-HE244X.pdf
  7. Karpov G.V., Medvedko A.S., Shubin E.I. // Proceedings of RuPAC. Novosibirsk, 2006. P. 58.
  8. Павленко А.В. Многофункциональные цифровые интеграторы для прецизионных измерений магнитных полей в элементах ускорителей. Дис. …. канд. тех. наук. Новосибирск: ИЯФ им. Г.И. Будкера СО РАН, 2015. 115 с.
  9. Pavlenko A., Batrakov A., Ilyin I. // Proceedings of IPAC2013. Shanghai, China, THPEA033, 2013. P. 3216. https://accelconf.web.cern.ch/ipac2013/papers/thpea033.pdf
  10. Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике. Москва: Мир, 1975.
  11. Левичев Е.Б. Лекции по нелинейной динамике частиц в циклическом ускорителе. Новосибирск: ИЯФ-НГТУ, 2007.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Структура канала бустер–нуклотрон и вид дипольного магнита канала.

Скачать (526KB)
3. Рис. 2. Демонстрация длинных “интегральных” датчиков. Фотография из работы [2].

Скачать (327KB)
4. Рис. 3. Вид торцевой фаски.

Скачать (319KB)
5. Рис. 4. Структура измерительной системы.

Скачать (207KB)
6. Рис. 5. Шум интеграла VsDC2 в зависимости от времени интегрирования.

Скачать (140KB)
7. Рис. 6. Изменение магнитного поля в процессе измерений.

Скачать (126KB)
8. Рис. 7. Уровень паразитного сигнала для двух типов сигнальных трасс: а – свивка из провода МГТФ 0.03 с шагом 10 мм, б – провод ПЭТВ2 с d = 0.16 мм и шагом 1 мм.

Скачать (176KB)
9. Рис. 8. Осциллограммы сигналов с датчика Холла: а – исходный сигнал, включающий в себя полезный сигнал и индукционную наводку; б – индукционная наводка, измеренная при выключенном токе; в – разность сигналов а и б, являющаяся полезным сигналом.

Скачать (128KB)
10. Рис. 9. Поперечное распределение интеграла магнитного поля, измеренное датчиками Холла и индукционными датчиками и полученное с помощью метода конечных элементов.

Скачать (152KB)
11. Рис. 10. Карта поля с “провалом” посередине магнита.

Скачать (238KB)

© Российская академия наук, 2024