Рабочие листы
к вашим урокам
Скачать
1 слайд
Исследование баланса энергии в ионном ускорителе ТЕМП-4М
Магистрант 1-го года обучения
Хайлов И. П.
Научный руководитель: Пушкарёв А. И.
Национальный исследовательский
Томский политехнический университет
ИФВТ
Кафедра техники и электрофизики высоких напряжений
2 слайд
Актуальность
Радиационно-пучковое модифицирование мощными ионными пучками позволяет получать в поверхностных слоях материалов составы и структуры, недоступные ни одному из традиционных металлургических способов.
Для повышения эффективности генерации мощного ионного пучка необходимо увеличить эффективность передачи энергии в самой установке. С этой целью были проведены исследования баланса энергии и расчет передачи энергии в узлах ускорителя ТЕМП-4М при работе ускорителя в одно- и двух-импульсном режимах.
3 слайд
Экспериментальный стенд ТЕМП-4М
Параметры ускорителя ТЕМП-4M:
ускоряющее напряжение 250 – 300 кВ;
длительность импульса 150 нс;
плотность ионного тока на мишени 25 – 150 А/см2;
частота импульсов 6 имп./мин.
Beam composition: ions of carbon (C+) and protons
4 слайд
Схема ускорителя: 1, 4 – газовые разрядники; 2, 5 – делители напряжения; 3 – ДФЛ; 6 – пояс Роговского;
7 – магнитоизолированный диод; 8 – акуумная камера; 9 – мишенный узел; 10 – вакуумная система; 11- генератор импульсных напряжений (ГИН); 12 – система газоподачи и водоподготовки
5 слайд
Функциональная схема ускорителя: 1 – генератор импульсного напряжения; 2 – двойная формирующая линия, 3 - диодная камера, 4 – нагрузка.
Калибровка диагностического оборудования
на согласованную нагрузку
6 слайд
Калибровка диагностического оборудования
на согласованную нагрузку
Осциллограммы сигналов с поясов Роговского на выходе ДФЛ и с шунта.
Активная нагрузка
R=5.2 Ом, L=240 нГн
7 слайд
Калибровка диагностического оборудования
на согласованную нагрузку
Экспериментальные значения напряжения и тока на выходе ДФЛ и расчетные значения напряжения. Одноимпульсный и двухимпульсный режим
Напряжение, прикладываемое к диоду рассчитывали по формуле:
8 слайд
Измерение эффективности передачи энергии из ДФЛ в нагрузку:
1. Двухимпульсный режим с зарядной индуктивностью при работе на согласованную нагрузку (ТЕМП-2)
2. Двухимпульсный режим без зарядной индуктивности при работе на согласованную нагрузку (ТЕМП-4М)
9 слайд
3. Одноимпульсный режим с зарядной индуктивностью при работе на согласованную нагрузку (ТЕМП-2)
4. Двухимпульсный режим без зарядной индуктивности при работе на диод (ТЕМП-4М)
10 слайд
Баланс энергии при генерации МИП
Эффективность работы ДФЛ (без зарядной индуктивности) при генерации МИП
11 слайд
Зависимость энергии МИП от энергии, подводимой к диоду в течение генерации ионного пучка (точки). Кривая 1 – эффективность генерации 5.4%, кривая 3 – предельная эффективность генерации ионов С+ в режиме ограничения объемным зарядом (0.7%).
12 слайд
Заключение
1. Выполненные исследования баланса энергии в генераторе импульсных ионных пучков гигаватной мощности ТЕМП-4М показали, что работа без зарядной индуктивности позволяет увеличить эффективность передачи энергии в нагрузку в 1.5 раза.
2. Потери энергии в разрядниках и в ДФЛ за счет проводимости диэлектрика достигают 25%.
3. Потери энергии в зарядной индуктивности составляют 10%.
4. Низкая эффективность генерации МИП в основном определяется диодом.
13 слайд
Спасибо за внимание.
14 слайд
Калибровка диагностического оборудования
на согласованную нагрузку
Осциллограммы напряжения и тока на выходе ГИНа и расчетные значения напряжения. Одноимпульсный и двухимпульсный режим.
Зарядное напряжение ДФЛ рассчитывали по формуле:
15 слайд
Баланс энергии ускорителя при работе на согласованную нагрузку
Эффективность работы ДФЛ. Сводные данные для трех режимов работы на согласованную нагрузку
Рабочие листы
к вашим урокам
Скачать
6 654 986 материалов в базе
Настоящий материал опубликован пользователем Курбатов Иван Викторович. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт
Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.
Удалить материал
Ваша скидка на курсы
40%
Курс профессиональной переподготовки
300/600 ч.
Курс профессиональной переподготовки
600 ч.
Курс повышения квалификации
72/180 ч.
Мини-курс
4 ч.
Мини-курс
4 ч.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.