Началась крупноблочная сборка бустера ЦКП "СКИФ" — различия между версиями

Версия 11:50, 18 мая 2022

17.05.2022

В Институте ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) началась сборка первых сегментов синхротрона-бустера для Центра коллективного пользования "Сибирский кольцевой источник фотонов" (ЦКП "СКИФ"). Синхротрон состоит из сотен компонентов – магнитов, вакуумных насосов, элементов диагностики пучка и т.д., – которые устанавливаются на специальной подставке с точностью в несколько десятков микрометров (толщина человеческого волоса) относительно расчетного положения. Осуществлять сборку в тоннеле ускорителя долго, неудобно и неэффективно. Поэтому в лаборатории, оснащенной современными измерительными инструментами, элементы ускорителя монтируются в крупные сборки, а затем относительно небольшое число таких сегментов переносится в тоннель и соединяется друг с другом.

Бустерный синхротрон ЦКП "СКИФ" – промежуточный кольцевой ускоритель периметром 158 м, "разгоняющий" пучок электронов от энергии 200 МэВ до 3000 МэВ. Он состоит из большого количества сложного электрофизического и вакуумного оборудования, которое должно быть собрано, соединено и установлено с высокой точностью. Ошибки выставки могут привести к потере качества пучка и даже его гибели.

В настоящее время в ИЯФ СО РАН полным ходом идет серийное производство оборудования бустера. Для его установки и сборки крупноблочных сегментов используются специальные подставки (иногда можно услышать название "гирдеры" от girder – ферма, несущая конструкция), которые производит по заказу ИЯФ СО РАН АО "Воткинский завод". Посадочные поверхности гирдеров изготавливаются с высокой точностью и снабжены прецизионными механизмами для регулировки положения элементов ускорителя и их фиксации. Для обеспечения гарантии стабильности конструкции во времени, подставки должны отжигаться для снятия внутренних напряжений в металле. АО "Воткинский завод" оснащен всем необходимым оборудованием, включая печи для отжига, станки, которые позволяют прошлифовать с точностью до 20 микрон четырехметровые изделия, и т.д.

"Для бустерного синхротрона необходимо 43 гирдера. К настоящему моменту мы получили первые 13 из них. Остальные будут поставлены в институт партиями до сентября 2022 г. Длина гирдеров разная, и в зависимости от оборудования, которое должно быть на них установлено, составляет от двух до четырех метров. Вес гирдера около тонны, а вместе с оборудованием – более трёх тонн", – прокомментировал помощник директора ИЯФ СО РАН по реализации проекта ЦКП "СКИФ" Сергей Гуров.

"Определяющим в конструкции является обеспечение жёстких требований к выполнению параметров (допуск до 50 микрон), необходимых для установки оборудования. Технологическими службами предприятия выдан и согласован с ИЯФ СО РАН ряд предложений по внесению изменений в конструкцию под специфику нашего производства, при этом не ухудшая, а местами и улучшая характеристики изделия. Внесённые изменения оправдали себя по результатам комиссионной приёмки первых гирдеров бустера", – прокомментировал руководитель группы отдела главного конструктора по изделиям промышленного назначения АО "Воткинский завод" Денис Плехов.

При поступлении в институт качество изготовления всех подставок проверяется с помощью лазер-трекера – прибора, который позволяет определять пространственные координаты с точностью лучше 20 микрон на базе в 4 м. Использование таких приборов дает возможность геодезистам ИЯФ СО РАН выставлять элементы бустера на подставке со среднеквадратичной точностью лучше 50 микрон относительно проектного положения.

В настоящее время в институте начата сборка гирдеров. Самый первый сегмент собран, и его монтаж показал, что все оборудование изготавливается ИЯФ СО РАН и АО "Воткинский завод" с требуемым качеством и точностью. По мере дальнейшего производства элементов ускорителя и подставок будут собираться новые сегменты установки. Это позволит в конце 2023 г., когда будет готово здание инжекционного комплекса, быстро и эффективно, как конструктор из готовых блоков, собрать весь синхротрон.