Развитие модельного ряда и повышение эксплуатационных характеристик ускорителей ЭЛВ

Презентация новых моделей ускорителей ЭЛВ мощностью до 100 кВт в диапазоне энергий от 0,8 до 1,5 МэВ, выпускаемых Институтом ядерной физики Сибирского отделения Российской академии наук. Показаны основные направления развития современных индустриальных ускорителей, в том числе повышение эффективност...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2012
Автори:	Куксанов, Н.К., Фадеев, С.Н., Голубенко, Ю.И., Когут, Д.А., Корчагин, А.И., Лаврухин, А.В., Немытов, П.И., Салимов, Р.А., Домаров, Е.В.
Формат:	Стаття
Мова:	Russian
Опубліковано:	Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України 2012
Назва видання:	Вопросы атомной науки и техники
Теми:	Элементы ускорителей
Онлайн доступ:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/108658
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Развитие модельного ряда и повышение эксплуатационных характеристик ускорителей ЭЛВ / Н.К. Куксанов, С.Н. Фадеев, Ю.И. Голубенко, Д.А. Когут, А.И. Корчагин, А.В. Лаврухин, П.И. Немытов, Р.А. Салимов, Е.В. Домаров // Вопросы атомной науки и техники. — 2012. — № 3. — С. 15-18. — Бібліогр.: 3 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-108658
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-1086582016-11-14T03:02:23Z Развитие модельного ряда и повышение эксплуатационных характеристик ускорителей ЭЛВ Куксанов, Н.К. Фадеев, С.Н. Голубенко, Ю.И. Когут, Д.А. Корчагин, А.И. Лаврухин, А.В. Немытов, П.И. Салимов, Р.А. Домаров, Е.В. Элементы ускорителей Презентация новых моделей ускорителей ЭЛВ мощностью до 100 кВт в диапазоне энергий от 0,8 до 1,5 МэВ, выпускаемых Институтом ядерной физики Сибирского отделения Российской академии наук. Показаны основные направления развития современных индустриальных ускорителей, в том числе повышение эффективности их использования за счет адаптации к существующим технологическим процессам и более тесной интеграции с существующим вспомогательным оборудованием. Presentation of new models of accelerators ELV up to 100 kW in the energy range from 0.8 to 1.5 MeV, produced by the Institute of Nuclear Physics, Siberian Branch of Russian Academy of Sciences. It shows the main directions of development of industrial accelerators, including increased efficiency by adapting to existing production processes. Презентація нових моделей прискорювачів ЕЛВ потужністю до 100 кВт у діапазоні енергій від 0,8 до 1,5 МеВ, що випускаються Інститутом ядерної фізики Сибірського відділення Російської академії наук. Показані основні напрямки розвитку сучасних індустріальних прискорювачів, у тому числі підвищення ефективності їх використання за рахунок адаптації до існуючих технологічних процесів та більш тісної інтеграції з існуючим допоміжним обладнанням. 2012 Article Развитие модельного ряда и повышение эксплуатационных характеристик ускорителей ЭЛВ / Н.К. Куксанов, С.Н. Фадеев, Ю.И. Голубенко, Д.А. Когут, А.И. Корчагин, А.В. Лаврухин, П.И. Немытов, Р.А. Салимов, Е.В. Домаров // Вопросы атомной науки и техники. — 2012. — № 3. — С. 15-18. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. 1562-6016 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/108658 621.384.6 ru Вопросы атомной науки и техники Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
topic	Элементы ускорителей Элементы ускорителей
spellingShingle	Элементы ускорителей Элементы ускорителей Куксанов, Н.К. Фадеев, С.Н. Голубенко, Ю.И. Когут, Д.А. Корчагин, А.И. Лаврухин, А.В. Немытов, П.И. Салимов, Р.А. Домаров, Е.В. Развитие модельного ряда и повышение эксплуатационных характеристик ускорителей ЭЛВ Вопросы атомной науки и техники
description	Презентация новых моделей ускорителей ЭЛВ мощностью до 100 кВт в диапазоне энергий от 0,8 до 1,5 МэВ, выпускаемых Институтом ядерной физики Сибирского отделения Российской академии наук. Показаны основные направления развития современных индустриальных ускорителей, в том числе повышение эффективности их использования за счет адаптации к существующим технологическим процессам и более тесной интеграции с существующим вспомогательным оборудованием.
format	Article
author	Куксанов, Н.К. Фадеев, С.Н. Голубенко, Ю.И. Когут, Д.А. Корчагин, А.И. Лаврухин, А.В. Немытов, П.И. Салимов, Р.А. Домаров, Е.В.
author_facet	Куксанов, Н.К. Фадеев, С.Н. Голубенко, Ю.И. Когут, Д.А. Корчагин, А.И. Лаврухин, А.В. Немытов, П.И. Салимов, Р.А. Домаров, Е.В.
author_sort	Куксанов, Н.К.
title	Развитие модельного ряда и повышение эксплуатационных характеристик ускорителей ЭЛВ
title_short	Развитие модельного ряда и повышение эксплуатационных характеристик ускорителей ЭЛВ
title_full	Развитие модельного ряда и повышение эксплуатационных характеристик ускорителей ЭЛВ
title_fullStr	Развитие модельного ряда и повышение эксплуатационных характеристик ускорителей ЭЛВ
title_full_unstemmed	Развитие модельного ряда и повышение эксплуатационных характеристик ускорителей ЭЛВ
title_sort	развитие модельного ряда и повышение эксплуатационных характеристик ускорителей элв
publisher	Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
publishDate	2012
topic_facet	Элементы ускорителей
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/108658
citation_txt	Развитие модельного ряда и повышение эксплуатационных характеристик ускорителей ЭЛВ / Н.К. Куксанов, С.Н. Фадеев, Ю.И. Голубенко, Д.А. Когут, А.И. Корчагин, А.В. Лаврухин, П.И. Немытов, Р.А. Салимов, Е.В. Домаров // Вопросы атомной науки и техники. — 2012. — № 3. — С. 15-18. — Бібліогр.: 3 назв. — рос.
series	Вопросы атомной науки и техники
work_keys_str_mv	AT kuksanovnk razvitiemodelʹnogorâdaipovyšenieékspluatacionnyhharakteristikuskoritelejélv AT fadeevsn razvitiemodelʹnogorâdaipovyšenieékspluatacionnyhharakteristikuskoritelejélv AT golubenkoûi razvitiemodelʹnogorâdaipovyšenieékspluatacionnyhharakteristikuskoritelejélv AT kogutda razvitiemodelʹnogorâdaipovyšenieékspluatacionnyhharakteristikuskoritelejélv AT korčaginai razvitiemodelʹnogorâdaipovyšenieékspluatacionnyhharakteristikuskoritelejélv AT lavruhinav razvitiemodelʹnogorâdaipovyšenieékspluatacionnyhharakteristikuskoritelejélv AT nemytovpi razvitiemodelʹnogorâdaipovyšenieékspluatacionnyhharakteristikuskoritelejélv AT salimovra razvitiemodelʹnogorâdaipovyšenieékspluatacionnyhharakteristikuskoritelejélv AT domarovev razvitiemodelʹnogorâdaipovyšenieékspluatacionnyhharakteristikuskoritelejélv
first_indexed	2025-07-07T21:53:12Z
last_indexed	2025-07-07T21:53:12Z
_version_	1837026711328260096
fulltext	ISSN 1562-6016. ВАНТ. 2012. №3(79) 15 ЭЛЕМЕНТЫ УСКОРИТЕЛЕЙ УДК 621.384.6 РАЗВИТИЕ МОДЕЛЬНОГО РЯДА И ПОВЫШЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК УСКОРИТЕЛЕЙ ЭЛВ Н.К. Куксанов, С.Н. Фадеев, Ю.И. Голубенко, Д.А. Когут, А.И. Корчагин, А.В. Лаврухин, П.И. Немытов, Р.А. Салимов, Е.В. Домаров ИЯФ им. Г.И. Будкера, Новосибирск, Россия E-mail: kuksanov47@mail.ru Презентация новых моделей ускорителей ЭЛВ мощностью до 100 кВт в диапазоне энергий от 0,8 до 1,5 МэВ, выпускаемых Институтом ядерной физики Сибирского отделения Российской академии наук. По- казаны основные направления развития современных индустриальных ускорителей, в том числе повышение эффективности их использования за счет адаптации к существующим технологическим процессам и более тесной интеграции с существующим вспомогательным оборудованием. Радиационно-химические технологии с примене- нием ускорителей электронов в качестве источников ионизирующего излучения получили широкое разви- тие, начиная с середины шестидесятых годов, и к настоящему времени прочно закрепились в структуре мирового промышленного производства, подтвердив свою эффективность, а в ряде случаев и уникаль- ность. Современная промышленность широко ис- пользует технологические процессы с использовани- ем пучков электронов для радиационной модифика- ции полимеров, стимулирования или инициирования химических реакций, очистки дыма, очистки сточных вод, дезинфекции зерна и так далее. Заметное коли- чество ускорителей установлено и эксплуатируется в различных научно-исследовательских центрах и от- раслевых лабораториях, что приводит к росту объе- мов производства радиационно-модифицированных изделий, а также появлению новых технологий и материалов, использующих электронные пучки для получения новых, а часто и уникальных свойств. Институт ядерной физики Сибирского отделения Российской академии наук является одним из миро- вых лидеров в области разработки, проектирования, производства и внедрения в промышленность уско- рителей электронов различного типа (ускорители непрерывного действия на основе высоковольтного выпрямителя, высокочастотные, импульсные), пере- крывающих широкий диапазон как по энергии уско- ренных электронов, так и по мощности [1]. В этом спектре оборудования, производимого институтом, отдельное место занимает производство ускорите- лей ЭЛВ, компактные размеры и высокие эксплуа- тационные качества которых позволили ИЯФ СО РАН занять ведущие позиции на рынке промыш- ленных ускорителей как в России, так и за рубежом. Рис.1. Характерные размеры ускорителей ЭЛВ Выпускаемые в настоящее время ускорители электронов серии ЭЛВ непрерывного действия на основе высоковольтного выпрямителя перекрывают диапазон по максимальной мощности отдельной машины от 20 до 100 кВт и по энергии ускоренных электронов от 0,3 до 2,5 МэВ (характеристики ука- занны в Табл.1, а характерные размеры – на Рис.1), для экологических и исследовательских целей – до 400 кВт при максимальном токе пучка до 0,5 А. ISSN 1562-6016. ВАНТ. 2012. №3(79) 16 Таблица 1 Ускори- тель Диапазон энергий, МэВ Мощность пучка, кВт Максималь- ный ток пучка, мА ЭЛВ мини 0,2…0,4 20 50 ЭЛВ-0,5 0,4…0,7 25 40 ЭЛВ-1 0,4…0,8 25 40 ЭЛВ-2 0,8…1,5 20 25 ЭЛВ-3 0,5…0,7 50 100 ЭЛВ-4 1,0…1,5 50 40 ЭЛВ-6 0,8…1,2 100 100 ЭЛВ-6М 0,75…1,0 160 200 ЭЛВ-8 1,0…2,5 100 50 ФАКЕЛ 0,5…0,8 500 800 ЭЛВ-12 0,8…1,0 400 400 Жесткие рыночные условия и возрастающий спрос на модифицированные материалы формируют у индустриальных производителей потребность в более мощных и эффективных электронных ускори- телях, позволяющих увеличить объемы выпускае- мой продукции, часто без сложных и дорогостоящих затрат на замену всего оборудования [2-3]. В Табл.2 приведены параметры ускорителей последних 38 контрактов. Часть этих машин уже поставлена, ос- тальные – готовятся к поставке. Таблица 2 Максимальная энергия элек- тронов, МэВ Максимальная мощность пучка, кВт Количество ускорителей 1 100 11 1 70 1 1,5 100 14 2,5 100 10 2,5 50 1 0,7 20 1 (мобильный) Как видно из таблицы, по максимальной энер- гии востребованные ускорители распределены дос- таточно равномерно, начиная с энергии 1 МэВ. По- давляющее большинство имеет мощность 100 кВт. Поэтому в настоящее время развитие модельного ряда ЭЛВ идет по пути увеличения мощности уско- рителей в диапазоне 1,0…1,5 МэВ, где требуемой мощностью обладал только ускоритель ЭЛВ-6 при максимальной энергии 1,2 МэВ. Одновременно из- менения коснулись и весогабаритных характери- стик. Сконструированные в новом типоразмере эти ускорители гибко расширяют диапазон мощностей и энергий более габаритных предыдущих моделей ЭЛВ-6, что позволяет: − производить более мощные пучки электронов, наиболее точно удовлетворяющие существующим потребностям производства, учитывая имеющиеся и появляющиеся новые индустриальные технологии; − производить модернизацию (или замену) имеющегося ускорительного оборудования без из- менения существующего технологического сопро- вождения, как то перемоточных линий, подающего и приемного оборудования и т.д. Для решения этих задач была изменена конст- рукция первичной обмотки каскадного генератора с параллельной индуктивной связью с целью улучше- ния теплоотвода; изменена схема подключения внутри колонны высоковольтных выпрямительных секций. Предыдущие модели использовали последо- вательную схему соединения (Рис.2,а), а сами вы- прямительные секции собирались по схеме с удвое- нием напряжения. Рис.2. Схемы выпрямительных секций Использование последовательно-параллельного включения (Рис.2,б), при котором каждый конден- сатор в секции заряжается через соответствующий диод своей или соседней секции, позволяет полу- чить более сильноточную колонну. При последовательном соединении форма пуль- саций напряжения на конденсаторах соответствует однополупериодному режиму выпрямления, а при последовательно-параллельном соединении − двух- полупериодному. Последовательно-параллельная схема аналогична мостовой схеме выпрямления, но обеспечивает защиту элементов высоковольтного выпрямителя (катушки, диодов и конденсаторов) от перенапряжений при пробоях газовой или вакуум- ной изоляции в той же степени, что и схема удвое- ния. Параметры новых машин приведены в Табл.3. Структура и размеры ускорителей ЭЛВ4-1,2 показа- ны на Рис.3. Таблица 3 Модель ускорителя ЭЛВ 4-1 ЭЛВ 4-1,2 ЭЛВ 4-1,5 Максимальная энергия, МэВ 1 1,2 1,5 Максимальный ток пучка, мА 100 83 70 Мощность пучка, кВт 100 100 100 Одновременно с изготовлением вышеуказанных ускорителей были разработаны передвижные уско- рительные установки. На Рис.4 показан созданный совместно с нашими партнерами − южнокорейской компанией «EBTech», ускоритель мощностью 20 кВт с максимальным током пучка до 30 мА, рас- положенный вместе с радиационной защитой внут- ри трейлера. Основной задачей таких ускорителей является устранение небольших локальных загряз- нений. ISSN 1562-6016. ВАНТ. 2012. №3(79) 17 22 9, 52 30 N=2800 53 ,5 137,42 29,17 17 52 Рис.3. Структура и размеры ускорителей ЭЛВ4-1,2 Рис.4. Передвижная ускорительная установка Другим важным направлением в совершенство- вании ускорительной техники является адаптация ускорительных комплексов под требования сущест- вующего технологического оборудования и их инте- грация с индустриальными технологиями. Так, для увеличения производительности продукции и в со- ответствии с пожеланиями заказчиков была моди- фицирована система сканирования и выпуска пучка. Длина выпускного окна увеличена с 1600 до 2000 мм (Рис.5), что позволило одновременно про- изводить облучение двух и более различных видов продукции. Рис.5. Модификация выпускного устройства Другими примерами интеграции, позволяющей повысить эффективность производства, служат ин- сталлированный на ОАО «Подольсккабель» инфор- мационно-измерительный комплекс по визуализа- ции текущих параметров ускорителя и технологиче- ского процесса облучения (Рис.6) и разработанная в институте универсальная подпучковая транспортная система. Ее конструкция, показанная на Рис.7, состоит из 2 барабанов, один из которых является ведомым, а другой − ведущим, и управляется системой управ- ления ускорителя. Это снижает риск растяжения облученных продуктов и предотвращает снижение диаметра изоляции кабеля. Рис.6. Информационно-измерительная система по визуализации текущих параметров ускорителя Рис.7. Универсальная подпучковая транспортная система На сегодняшний день ИЯФ занимает ведущие позиции среди фирм производителей облучающего оборудования для индустриальных целей. Заметное количество ускорителей установлено и эксплуати- руется в различных научно-исследовательских цен- трах, отраслевых лабораториях и в производстве. Многие фирмы, эксплуатирующие ускорители дру- гих производителей, приобретают ускорители серии ЭЛВ. Наработанный опыт проектирования и экс- плуатации ускорителей серии ЭЛВ позволяет пред- ложить покупателю машины, не только уступающие по своим параметрам лучшим мировым образцам, но и во многом превосходящие их. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. N.K. Kuksanov, S.N. Fadeev, Y.I. Golubenko, D.A. Kogut, A.I. Korchagin, A.V. Lavrukhin, P.I. Nemytov, R.A Salimov. High Power ELV Ac- celerators for Industries Application // Proceeding of RuPAC-2010. Protvino, Russia, 2010. ISSN 1562-6016. ВАНТ. 2012. №3(79) 18 2. М.Э. Вейс, Н.К. Куксанов, В.Е. Долгополов, А.В. Лаврухин, Р.А. Салимов, П.И. Немытов и др. Усовершенствованный промышленный уско- ритель электронов для облучения кабельной изо- ляции // Кабели и провода. М., 2004, №4 (287), с.16-19. 3. С.Н. Фадеев, Р.А. Салимов, П.И. Немытов и др. Подпучковое оборудование для расширения тех- нологических возможностей ускорителей ЭЛВ // Сборник докладов Х Международного совещания по применению ускорителей заряженных частиц в промышленности и медицине. Санкт- Петербург, 1-4 октября, 2001. c.68. См. также Вестник "Радтех-Евразия", Новосибирск, 2002. с.8-13. Статья поступила в редакцию 23.09.2011 г. DEVELOPMENT OF THE MODEL RANGE AND IMPROVE PERFORMANCE ACCELERATORS ELV N.K. Kuksanov, S.N. Fadeev, Yu.I. Golubenko, D.A. Kogut, A.I. Korchagin, A.V. Lavrukhin, P.I. Nemytov, R.A. Salimov, E.V. Domarov Presentation of new models of accelerators ELV up to 100 kW in the energy range from 0.8 to 1.5 MeV, produced by the Institute of Nuclear Physics, Siberian Branch of Russian Academy of Sciences. It shows the main directions of development of industrial accelerators, including increased efficiency by adapting to existing production processes. РОЗВИТОК МОДЕЛЬНОГО РЯДУ І ПІДВИЩЕННЯ ЕКСПЛУАТАЦІЙНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПРИСКОРЮВАЧА ЕЛВ М.К. Куксанов, С.М. Фадєєв, Ю.І. Голубенко, Д.А. Когут, О.І. Корчагін, О.В. Лаврухін, П.І. Нємитов, Р.А. Салімов, Є.В. Домаров Презентація нових моделей прискорювачів ЕЛВ потужністю до 100 кВт у діапазоні енергій від 0,8 до 1,5 МеВ, що випускаються Інститутом ядерної фізики Сибірського відділення Російської академії наук. По- казані основні напрямки розвитку сучасних індустріальних прискорювачів, у тому числі підвищення ефек- тивності їх використання за рахунок адаптації до існуючих технологічних процесів та більш тісної інтеграції з існуючим допоміжним обладнанням.

Развитие модельного ряда и повышение эксплуатационных характеристик ускорителей ЭЛВ

Репозитарії

Схожі ресурси