Специалисты Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) создали и сдали в эксплуатацию твердотельный модулятор индукционного типа микросекундного диапазона мощностью более 100 МВт. Об этом сообщает пресс-служба ИЯФ СО РАН.

Созданный модулятор способен в импульсном режиме — вплоть до нескольких микросекунд — выдавать более 100 МВт, что составляет примерно ¼ мощности новосибирской ГЭС.

— При столь колоссальной мощности модулятор компактен — его размер сопоставим с платяным шкафом. При этом устройство настолько безопасно, что допустима работа в непосредственной близости от него. Созданный модулятор будет питать линейный ускоритель синхротрона  (ЦКП «СКИФ»), а его следующие версии планируется использовать в питании собственных установок института. Ученый совет ИЯФ СО РАН признал эту разработку лучшей в 2022 году, — говорится в сообщении пресс-службы Института ядерной физики.

Модулятор — это устройство, которое формирует заданный импульс высокого напряжения. Основные элементы модулятора — накопитель электрической энергии и твердотельный полупроводниковый ключ, который формирует импульс. Чем выше напряжение, тем сложнее сделать надежный ключ.

Модулятор индукционного типа позволяет получать высокое напряжение, используя при этом большое количество относительно низковольтных ключей. Импульсы напряжения, которые формируются этими низковольтными ключами, суммируются при помощи индукторов. Модуляторы с похожими характеристиками в 2000-х гг. пытались изготовить сотрудники двух ускорительных центров — SLAC (США) и KEK (Япония). Разработка SLAC (США) не была принята в эксплуатацию по причине низкого показателя надежности, а в разработке KEK (Япония) — не были достигнуты запланированные технические характеристики. Твердотельный модулятор ИЯФ СО РАН имеет ряд преимуществ.

— Добиться надежной работы нашего модулятора нам помогло как раз использование формирующих линий в качестве накопителей энергии и реализованное нами простое схемотехническое решение балансировки токов, протекающих через каждый силовой ключ. Кстати, и в процессе отладки оборудования, и в аварийных ситуациях, и при первых включениях модулятора мы не повредили ни одного силового ключа, — отметил Петр Бак, заведующий лабораторией ИЯФ СО РАН.

В настоящий момент основным «заказчиком» модулятора в ИЯФ СО РАН является команда института, которая работает над созданием линейного ускорителя для ЦКП «СКИФ». В линейном ускорителе формируется пучок электронов и ускоряется до 200 мегаэлектронвольт. Без современного и надежного модулятора (и клистрона, частью которого является модулятор) работа этой установки невозможна.

 

Ранее редакция сообщала о том, что подстанция «Академическая» перейдет в областную собственность.

Фото: pixabay.com — byrev