Сектор диагностики пучка ОУК

Направления работ

 

1.                 Впервые в практике использования эффекта ионизации остаточного газа в вакуумной камере ускорителей на линейном ускорителе ионов ИЯИ с энергией пучка до 209 МэВ успешно заработал на одиночных импульсах протонов ионизационный монитор поперечного сечения (ИМПС) ускоренного пучка.

         Как правило, ионизационные мониторы используются и успешно работают как на выведенных, так и на ускоряемых пучках синхротронов при многооборотном прохождении пучков. Однако стандартные ИМПС дают информацию только о профилях пучка, т. е. только о проекциях распределения плотности по одной из выбранных координат, а не двухмерное распределение плотности в поперечном сечении, как это происходит в ИМПС.

         Новый ИМПС, установленный в конце линейного ускорителя (энергия до 625 МэВ), регистрирует ионы, образовавшиеся в результате взаимодействия ускоренных протонов с остаточным газом вакуумной камеры канала транспортировки. Для формирования изображения ИМПС оснащен электростатическим анализатором с усилителем изображения на основе электронно-оптического преобразователя с микроканальными пластинами и люминесцентным экраном.

         Система съема и обработки изображения с люминесцентного экрана состоит из телевизионной камеры с электронным затвором, оптоволоконного кабеля, ЭВМ с платой захвата кадра и специализированным программным обеспечением.

 

 

 

 

На рисунке приведен экран ЭВМ с картиной поперечного сечения пучка одиночного импульса тока протонов с энергией 209 МэВ, длительностью 70 мкс и амплитудой 5 мА.

 

 

 

          По результатам применения ИМПС на различных пучках ионизирующих излучений и опыта работы на линейном ускорителе ионов ИЯИ подготовлен отчет, опубликованный в каталоге РАН по уникальным приборам. Работа выполнялась в рамках Целевой научно-техническая программы «Разработка уникальных научно-исследовательских приборов и оборудования для учреждений РАН». Продолжаются работы по дальнейшему усовершенствованию конструкции радиационной защиты, оптической системы и системы автоматизации измерений ИМПС.

 

 

 

2. Испытаны и введены в действие на 3-ем, 4-ом и 5-ом секторах ускорителя модернизированные предварительные усилители (МУПР) индукционных датчиков тока (ИДТ) пучка с новыми стойкими к радиации каскадами на интегральных схемах AD810AN. Эти интегральные схемы работают на изотопном комплексе в течение трех лет и продемонстрировали свою работоспособность в условиях более жестких, чем на ускорителе. МУПР позволяют наблюдать импульсы тока ионов с длительностью от 10 мкс до 200 мкс, с фронтами 1 мкс и амплитудой от 1 мА. Продолжаются работы по модернизации электронных трактов главных усилителей и калибровочных генераторов ИДТ.

 

3. Доработан, испытан и введен в действие широкополосный универсальный индукционный датчик тока с электронным трактом, включающим широкополосный предварительный усилитель, главный усилитель и формирователь токовых калибровочных импульсов с длительностью от 0,25 мкс до 200 мкс. В ближайшем будущем предполагается оснастить каждый сектор двумя такими ИДТ с электронными трактами.

 

4. Начаты работы по модернизации систем измерения профилей на проволочных сканнерах пучка для осуществления одновременного получения картин профилей в четырех поперечных сечениях линейного ускорителя.