Некоторые конструктивные особенности сверхпроводящих ускорителей ОИЯИ тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.13 ВАК РФ

Матюшевский, Евгений Александрович АВТОР
кандидата технических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
Дубна МЕСТО ЗАЩИТЫ
1996 ГОД ЗАЩИТЫ
   
01.04.13 КОД ВАК РФ
Автореферат по физике на тему «Некоторые конструктивные особенности сверхпроводящих ускорителей ОИЯИ»
 
Автореферат диссертации на тему "Некоторые конструктивные особенности сверхпроводящих ускорителей ОИЯИ"

ОБЪЕДИНЕННЫЙ ИНСТИТУТ ЯДЕРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

; 73 ОД 1 1 ИОВ 1935

9-96-345

На правах рукописи УДК 621.384.634 + 621.59

МАТЮШЕВСКИЙ Евгений Александрович

НЕКОТОРЫЕ КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ СВЕРХПРОВОДЯЩИХ УСКОРИТЕЛЕЙ ОИЯИ

Специальность: 01.04.13 —электрофизика

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Дубна 1996

Работа выполнена в Лаборатории высоких энергий Объединенного института ядерных исследований

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

Шелаев Игорь Александрович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор

Магора Иван Максимович

доктор технических наук, старший научный сотрудник

Козлов Святослав Иванови

Ведущая организация - Государственный Научный Центр РФ

Институт физики высоких энергий

Защита состоится

./¡^ У/

1996г. в /г-

часов

на заседании диссертационного совета Д-047.01.02 в Лаборатории высоких энергий Объединенного института ядерных исследований, г. Дубна Московской области, Лаборатория высоких энергий ОИЯИ, конференц-зал ЛВЭ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ЛВЭ ОИЯИ.

Автореферат разослан

1996 г.

Ученый секретарь

диссертационного сбвета АбуЦА^ф-СЬ'Лихачев М.Ф.

о ^

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. Проводимые в Лаборатории высоких энергий исследования в области релятивистской ядерной физики и потребность у исследователей в монохроматичных пучках все более тяжелых ядер с энергией от десятков МэВ до десятков и даже сотен ГэВ на нуклон, сделали первоочередной задачу создания ускорителей релятивистких ядер, позволяющих получать ускоренные пучки ядер всех элементов таблицы Менделеева вплоть до урана и обеспечивающих возможность проведения конкурентоспособных исследований на последующие годы. Увеличивающийся же дефицит электроэнергии и рост ее стоимости в условиях неизменности или даже снижения бюджетных ассигнований на оплату энергозатрат, сделали неотложной задачу замены синхрофазотрона - машины со слабой фокусировкой, обусловившей значительные габариты и вес ее магнитной системы (36 тыс. тс) с большим расходом электроэнергии на возбуждение магнитов и питание всех его систем - на современный ускоритель с жесткой фокусировкой, отвечающий поставленным требованиям при минимуме эксплуатационных затрат.

Современная тенденция развития ускорительной техники в мире для получения пучков высоких энергий лежит в создании ускорителей синхротронно"го типа с магнитными элементами со сверхпроводящими (СП) обмотками, позволяющими повысить плотность тока до величины порядка 2.5-105 А/см2 (в поле 5 Тл) и тем самым резко сократить поперечные размеры магнитов с одновременным увеличением индукции в зазоре. Стоимость сооружения СП ускорителей в значительной мере определяется большой трудоемкостью применяемых магнитов на поля 4-10 Тл и большим расходом дорогого сверхпроводника, идущего на изготовление обмоток магнитных элементов. Замена подобных магнитов на сравнительно недорогие импульсные СП магниты с полем, формируемом железом, разработка и исследование которых ведется в ЛВЭ с середины семидесятых годов,- реальный путь уменьшения затрат на сооружение ускорителей.

Планируемое создание в ЛВЭ Нуклотрона -ускорителя релятивистских ядер -требовало приобретения опыта сооружения сверхпроводящих синхротронов с СП магнитными элементами, поле в зазорах которых формируется железом, и получения ответа на ряд вопросов, неизбежно возникающих при этом. Основной' из них -возможность достаточно дешево, используя в основном ресурсы лаборатории и института, в сжатые сроки изготовить разрабатываемые узлы ускорителя, смонтировать их с необходимой точностью в единый ускорительный комплекс, на котором и получить ответ на вопросы об особенностях наладки и эксплуатации всех его систем. Необходимо было создать модельный синхротрон (он получил название СПИН), который бы и стал полигоном для практического решения возникающих проблем.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ. На основе разработки оптимальных узлов единого ускорительного комплекса, создать конструкцию относительно дешевого модельного СП синхротронного ускорителя многозарядных ионов, состоящего из источника многозарядных ионов, форинжектора, канала инжекции и системы ввода пучка в синхротрон, кольцевой части и согласованных прямолинейных промежутков

ускорителя, разделенных на модули, с магнитной системой и вакуумной камерой, работающими в условиях погружения в жидкий гелий и отвечающими требованиям к ускорителям, на котором:

1. Реализовать концепцию замены линейного ускорителя на синхротрон, в вакуумной камере которого создается сверхвысокий вакуум, что обеспечивает возможность многократного ускорения циркулирующего заряженного пучка на одном -двух ускоряющих зазорах без потерь на остаточном газе;

2. Получить опыт изготовления, монтажа, наладки и эксплуатации СП ускорителя и всех его систем.

Для установки Нуклотрон - разработка вакуумной камеры, отвечающей требованиям к вакуумным камерам ускорителей, выдерживающей наружное избыточное давление не менее 1.3 кгс/см2, имеющей максимальное проходное сечение для ускоряемого пучка и минимум тепловых потерь от ее применения, монтируемой в готовые магнитные элементы без их разборки и обеспечивающей создание вакуума не менее 10~6Па.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА работы заключается в следующем.

1. На основе проведенных в Лаборатории высоких энергий исследований СП магнитных элементов с полем, формируемом железом и погружным способом охлаждения, разработана магнитная система модельного синхротрона с жесткой фокусировкой и разделенными параметрами, состоящая из дипольных и квадрупольных магнитов регулярной структуры и линз согласованных промежутков. Магнитная система включает оригинальные конструкции:

а) импульсных малогабаритных дипольных магнитов В1 со сверхпроводящими обмотками и полем высокой однородности, формируемом железом, с идентичностью повторяемости магнитных характеристик ЛН/Н на уровне 10 ~4.

б) импульсных фокусирующих и дефокусирующих линз типа Пановского со сверхпроводящими обмотками и полем высокой однородности, формируемым железом, с отношением сторон 1:2, обмотка в зазорах которых располагается в один слой вдоль широкой стороны и в два слоя - вдоль узкой и в которых достигнута рекордная величина градиента равная 0.88 Тл/см;

в) импульсных фокусирующих и дефокусирующих линз типа Пановского со сверхпроводящими обмотками и полем высокой однородности, формируемым железом, с отношением сторон 1:1, предназначенных для использования в качестве элементов согласования пучка в прямолинейных промежутках ускорителя;

г) магнитных элементов канала инжекции, состоящих из "холодных" электростатического инфлектора и сепарирующего магнита на основе магнитов ВI и "теплого" поворотного магнита МП-90, обеспечивающего поворот пучка на 90° и его фокусировку в вертикальной плоскости;

д) элементов системы однооборотного вывода пучка, включающую импульсный (ударный) кикер - магнит в варианте с ферритовым сердечником и без него, подвижный септум - магнит и выводной СП магнит.

2. Разработана конструкция тонкостенной вакуумной камеры (ВК) установки СПИН, работающая в условиях погружения в жидкий гелий. Камера разделена на

участки, которые, за счет сильфонов, подвижно стыкуются друг с другом через болтовые фланцевые соединения типа "конфлат" с прокладкой из меди. ВК установки изолирована от корпуса гелиевого сосуда проходными изоляторами на основе керамики типа ХС-22. Секции камер соединены между собой на сварке через кольцевые мембраны, компенсирующие термоусадки и обеспечивающие угловой поворот секции друг относительно друга. Выведены аналитические зависимости для определения величины возникающих напряжений в стенках секций камер и зависимости для определения критического давления потери их устойчивости, пригодные для инженерного расчета.

3. Разработана криостатная система ускорителя, выполненная в виде единого вакуумного объема и общего гелиевого сосуда с максимальным проходным сечением для газа, разделенная на модули, соответствующие блокам магнитном структуры, гибко соединяемые друг с другом через сильфоны и опирающиеся на опоры лабиринтного типа, передающие возникающие нагрузки на жесткие подставки. Азотный экран временно заменен на многослойную экранно-вакуумную изоляцию.

Предложена и реализована методика расчета теплопритока к гелиевому сосуду по опоре путем прогонки от уровня комнатной до гелиевой температур и учета изменения величины теплового потока, проходящего через кольцевые участки опоры.

Разработана конструкция разъемного по горизонтали гелиевого сосуда в варианте с тонкими отбортованными фланцами, крышка которого снимается путем вскрытия сварного шва, а также гелиевого сосуда с продольными толстыми фланцами, уплотняемые с помощью прокладок из индия.

Разработана конструкция участков заливных горловин, выполненных в виде модулей прямолинейных промежутков, оборудованных устройствами ввода криоагентов и коаксиальными токовводами с оригинальной системой отвода испаренного газообразного гелия по винтовым канавкам, обеспечивающая эффективный теплосъм с токопроводящих частей токопровода.

4. Разработана конструкция тонкостенной вакуумной камеры установки Нуклотрон. выполненная из участков, соответствующих блокам магнитной структуры, овальные участки которой выполнены обжатием и гофрированием цилиндрических труб в прессформе, рабочее давление в которой создается путем заморозки воды в замкнутом объеме. В конструкцию ВК включены участки крионасосов. Корпуса блоков пикап-электродов и станций наблюдения, оборудованные радиаторами из труб с циркулирующим гелием, также работают как крионасосы. Участки камер соединяются друг с другом с помощью конических фланцев через медные прокладки. Стяжным элементом является оригинальный двухболтовой стяжной хомут, требующий минимума места для его установки. Прочностные характеристики овальных участков усилены за счет опирания на стенки магнитных элементов внутри зазоров. Выведены аналитические зависимости для определения величины возникающих напряжений, пригодные для инженерного расчета. Определены эксплуатационные характеристики вакуумной камеры Нуклотрона в зависимости от режима работы установки.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ РАБОТЫ. На основе разработанных узлов ускорителя создан сверхпроводящий молельный ускоритель многозарядных ионов.

который подтвердил правильность выбранного направления создания относительно недорогих ускорителен на основе импульсных СП магнитных элементов с полем, формируемом железом. Получены экспериментальные данные, подтвердившие правильность расчетно - конструкторских решений, принятых при создании узлов ускорительной установки. Получен опыт создания ускорителя опираясь, в основном, на ресурсы лаборатории и института, опыт наладки и эксплуатации всех сто систем, позволивший положительно решить вопрос о создании базовой ускорительной установки ЛВЭ- Нуклотрона и давший исходный материал для разработки его вакуумной камеры и многих других узлов.

Создана вакуумная камера Нуклотрона, обеспечивающая возможность ускорения многозарядных ионов даже в условиях относительно небольшого разрежения в вакуумном кожухе машины и проведения физических экспериментов па внутреннем пучке, располагая регистрирующую аппаратуру вне криостата.

НА ЗАЩИТУ ВЫНОСЯТСЯ:

1. Конструкция СП магнитных элементов (дипольных магнитов и линз) регулярно/! структуры и линз согласованных промежутков ускорителя с полем, формируемым железом, и с погружным способом охлаждения.

2. Конструкция "холодных" магнитных элементов канала инжекции пучка, включающая электростатический инфлектор, сепарирующий магнит и "теплый" 90° поворотно - фокусирующий магнит.

3. Конструкция магнитных элементов системы вывода пучка, включающая ударным (кикер) - магнит, подвижный септум - магнит и выводной магнит СКД-27.

4. Конструкция вакуумной камеры, разделенная на участки, гибко соединяемые друг с другом и соответствующие блокам магнитных элементов, пригодная для использования в ускорителе и работающая в условиях погружения в жидкий гелий.

5. Методика определения максимального избыточного давления для секций камер с мембранами на концах и эллиптических секций камер, опертых на стенки линз внутри зазора.

6. Конструкция криостатной системы, разделенная на модули, соответствующие блокам магнитных элементов, состоящая из вакуумного кожуха и гелиевого сосуда, включающая криостатную часть полуколец и согласованных промежутков.

7. Конструкция периода регулярной структуры.

8. Методика расчета теплопритока к гелиевому сосуду по опоре лабиринтного типа.

9. Конструкция восточного прямолинейного промежутка с участками заливных горловин, оборудованных устройствами ввода тока и хладоагентов.

10. Конструкция оптимизированного по току токоввода на 3 кА.

11. Конструкция западного прямолинейного промежутка, включающего конструкцию участка ввода - вывода, заливных горловин и т. д..

12. Конструкция криостатной части канала инжекции, включающую участок ввода и переходной участок, оборудованные продуваемыми токовводами на 300 А.

13. Конструкция вакуумной камеры Нуклотрона, разделенная на участки, соответствующие блокам магнитных элементов ускорителя, включающая тонкостенные

гофрированные овальные секции, в участках линз соединенные с блоками пикап-электродов, мультипольных корректоров или станций наблюдения, а также участков крионасосов и ускоряющих станций.

14. Технология изготовления овальных гофрированных секций камер для участков магнитов и линз методом прессования в формах, рабочее давление внутри которых создается за счет воды, замораживаемой в замкнутом объеме.

АПРОБАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ И ПУБЛИКАЦИИ.

Основные результаты работы докладывались на Международных конференциях по криогенике в Лондоне /Англия. 1978г./, Кобе /Япония, 1982г./ и Альбукерке /США, 1993/ на Международной конференции по магнитной технологии в Лондоне /1983г./, на Международной конференции по ускорителям высоких энергий в Батавии /США, 1983г./, на шестом и девятом Всесоюзных совещаниях по ускорителям заряженных частиц в Дубне /1978г. и 1984г./, на 4-ой Европейской Вакуумной Конференции и 1-ом Шведском Вакуумном Совещании в Упсале /Швеция, 1994г./ и на Международном совещании по Нуклотрону в Варне /Болгария, 1995г./.

Основное содержание диссертации опубликовано в 13 работах.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения. Она изложена на 115 страницах основного текста, включающих 93 рисунка и 13 таблиц. Список использованной литературы включает 126 наименований на 5 страницах.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Во ВВЕДЕНИИ обоснована актуальность темы и сформулирована цель работы. Кратко изложено основное содержание диссертации по главам, сформулированы основные требования к установке СПИН и вакуумной камере Нуклотрона. Дано обоснования выбора типа магнитных элементов для модельного синхротрона и приведены основные соображения, принятые при выборе числа регулярных периодов СПИНа.

В ПЕРВОЙ ГЛАВЕ рассмотрены конструкции магнитной системы ускорителя исходя из концепции создания ускорительного комплекса без линейного ускорителя, который заменяется синхротроном, в вакуумной камере которого создается сверхвысокий вакуум и поэтому практически нет потерь ускоряемых ионов от перезарядки на остаточном газе. Приведена общая компоновка установки СПИН (см. рис. 1), состоящая из синхротрона с измерительным периодом, канала инжекции и инжекционного комплекса, расположенного на высоковольтной платформе и состоящего из высоковольтного трансформатора ИТ-800, ускоряющей трубки и источника ионов на входе в нее.

Рис.1. Общий вид установки СПИН. 1-2-периоды регулярной структуры с опорами высоковакуумной и изоляционной соответственно. 3, 6- период начальный; 4-период с откачкой изоляционногр вакуума; 5-период концевой; 7-участок инфлектора; 8-восточный прямолинейный промежуток; 9-платформа; 10-<форинжектор; 11-западный прямолинейный промежуток; 12-участок заливной горловины; 13-участок сепарирующего магнита; 14-участок измерительный; 15-магнит МП-90; 16-участок ввода; 17-печь насоса НМД-0.16; 18-переходник; 19-ионопровод канала инжекции; 20-переходной участок; 21-подставка магнита юстировочная; 22-линза МЛ-5; 24-вакуумная камера; 25-ионопровод канала вывода пучка; 26-насос ВА-5; 27-насос ВА-0.5; 29-ИТ-800.

Энергия частиц в установке определена из общих соображений. Интенсивность ускоренных частиц в машине определена из условий учета сип кулоновского расталкивания.

Реализация магнитной системы произведено блоками - периодами магнитных элементов, объединяемых общим жестким основанием (ложементом), на котором они устанавливаются с точностью не менее ± 0.01 мм от их номинального положения и на котором выполняется весь электрический монтаж. Приведены конструкции дипольного магнита В1 и линз Ф и Д (см. рис. 2-3), входящих в состав периода регулярной структуры и линз ФОИ, Ф1 и Д!, входящих в концевые периоды и дублеты линз согласованных промежутков.

Расчетом компонент магнитного поля в апертуре магнитов определены допустимые погрешности на изготовление размеров кабеля, на положение его внутри инора. допуски на зазор и длину магнитов, предопределивших технологию их сборки и обработки. Жесткость конструкции и идентичность магнитных характеристик задастся магнитопроводами, собранными из пластин листовой электротехнической стали ЭЗЗОА толщиной 0.5 мм, изолированными прокладками из стеклотекстолита п обработанными до номинальных размеров. Намотка кабеля производится непосредственно на магнитопроводы полумагнитов и "четвертушек" линз, на которых витки обмотки устанавливаются с точностью ±0.01 мм и закрепляются к лом положении с помощью эпоксидного клея Форма лобовых частей задается торцевыми накладками, выполняемых методом фрезерования из стеклотекстолита и закрепляемых с помощью кондукторов на магнитопроводах с максимально возможной точностью. Магнит В1 оборудован двухслойной обмоткой активной коррекции (, предназначенной для компенсации нелинейности магнитного ноля на предельных

Рис. 2. Дипольный магнит В1 1-полумагнит; 2-накладка; 3-обмотка; 4-концы обмотки; 5-корректор; 6-клеммы корректора; 7-накладка прижимная.

Рис. 3. Линза Ф 1-полулинза; 2-обмотка; 3-4 -накладка; 5-спай; 6-концы обмотки; 7-фиксатор кабеля; 8-9- концы обмоток.

значениях напряженности поля и пассивной коррекции за счет установки прокладки толщиной 0.8 мм между витками №7 и №8 основной обмотки, чем достигается компенсация нелинейностей, вызванных применением корпусной изоляции.

Все разработанные и используемые в синхротроне линзы выполнены по типу линз Пановского, причем у линз Ф, ФОН и Д отношение длин сторон 1:2, а у Ф1 и Д1 -1:1.

Приведена конструкция магнитных элементов канала инжекции, параметры которых определены из условия согласования фазовых объемов инжектируемого и захватываемого в режим ускорения пучка и состоят из "холодных" и "теплых" устройств магнитной оптики. В криостатной части канала используются линзы (Ф, Д, Ф1 и Д1) и магниты (В1), работающие в режиме инжекции. "Посадка" пучка на орбиту производится импульсным электростатическим инфлектором, определение параметров которого произведено по законам классической механики, т. к. скорость частиц после форинжектора значительно меньше скорости света.

Перевод пучка после форинжектора из вертикального направления в горизонтальное производится "теплым" поворотно - фокусирующим магнитом МП-90, выполненным по типу "О" образных магнитов с минимальным расхода материала на его изготовление. Обмотка магнита выполнена из медной квадратной трубки, уложенной в зазоре в два слоя и охлаждаемой водой. Концы магнита скошены под углом 15°, чем достигается дополнительная фокусировка пучка в вертикальной плоскости.

Расчетом определены параметры системы однооборотного вывода пучка, на основании которых предложены конструкции магнитных элементов, пригодных для использования в ускорителе и включающие кикер-магнит, подвижный септум-магнит и выводной магнит.

Разработано два варианта конструкции полноапертурного кикер-магнита.

В первом варианте - без сердечника, с обмоткой в виде двух шин в форме пересекающихся окружностей с плакированными свинцом внутренними поверхностями, что уменьшает сопротивление протекающему по ним току питания за счет перехода свинца в сверхпроводящее состояние при охлаждении до температуры ниже 7.18 К. Расчетом определены возможные деформации магнита и е1о рабочие параметры.

Во втором варианте, как альтернатива предыдущему решению, разработана конструкция кикер - магнита с сердечником из феррита и обмотками из медных шин прямоугольной формы, обеспечивающая получение тех же самых полей, но требующая значительно меньшего напряжения для запитки обмотки возбуждения, чем в первом варианте. Сердечник такого магнита может быть изготовлен из феррита марок 150ВЧ или 200НН2 структуры шпинели, или же из феррита структуры фаната, также подходящего для работы в условиях охлаждения до температур жидкого гелия.

Конструктивно оба варианта кикер-магнита оформлены как герметичный участок вакуумной камеры ускорителя и устанавливаются путем врезки в нее.

Разработана конструкция септум-магнита, выполненная в виде герметичного подвижного блока, состоящего из герметичного корпуса с камерой, двух одинаковых магнитов постоянного тока и общего для них септума, являющегося частью

герметичного блока. Поперечное сечение септума выбрано из условия минимума потерь для циркулирующего пучка. Магнитные элементы включены последовательно и составляют единый магнитный узел, размещаемый внутри вакуумной камеры. Охлаждение обмоток магнитов и их запитка производится через гибкие вводы, которые не мешают перемещению магнитного блока в рабочее положение и обеспечивают необходимое количество рабочих циклов в процессе эксплуатации. Крепление блока производится на подвижном кронштейне вакуумной камеры, перемещаемом с помощью привода, расположенного снаружи.

Разработана конструкция сверхпроводящего дипольного магнита СкД-27 для регулярной структуры СПС-2. Максимальное поле в зазоре магнита 2.2 Тл при токе

2.0 кА. Магнит СКД-27 использован в качестве выводного магнита для синхротрона первого этажа - СПС-1.

Предлагаемые конструкции кикер-магнитов, септум-магнита и выводного магнита могут быть использованы для оснащения СПС-1 однооборотным выводом пучка с эффективностью не менее 98%.

ВО ВТОРОЙ ГЛАВЕ рассматривается конструкция вакуумной камеры установки СПИН. Сформулированы технические требования к ВК как камере ускорителя, работающей в условиях погружения в жидкий гелий. Показано, что камера выполнена в виде отдельных, законченных монтажом узлов - участков, соответствующих модулям магнитной системы и изготавливается из стандартных труб с толщиной стенки 0.5 мм. Компенсация термоусадок и угловой поворот составляющих их секций производится за счет кольцевых мембран, устанавливаемых на концах каждой секции, а подвижность соседних участков друг относительно друга обеспечивается за счет сильфонных компенсаторов. Соединение участков камер между собой производится с помощью фланцевых соединений типа "конфлат" с прокладками из мягкой меди.

Конструктивные решения участков В К выбраны с учетом конкретных условий и возможностей производства и его оснащенности сварочным оборудованием.

Толщина стенок секций камер определена расчетом исходя из минимума тепловых потерь по гелию за счет разогрева вихревыми токами и из устойчивости от внешнего давления. Выведены аналитические соотношения для определения критического давления потери устойчивости цилиндрических секций камер с учетом растягивающего усилия от мембран. Путем решения дважды статически неопределимой задачи равновесия сечения камеры под воздействием внешних и внутренних сил и моментов, получены аналитические соотношения для определения максимальных напряжений в стенках эллиптических секций. Критическое давление потери устойчивости определено из условия работы пологих оболочек на прощелкивание. Рассматривается конструкция ВК полуколец, собранная из регулярно повторяющихся участков (см. рис.4), которые состоят из секций, соответствующих элементам магнитной оптики, патрубков откачки или измерительных патрубков, присоединенных к переходной коробке через изолятор и других узлов, назначение которых определено их наименованием. В каждый участок включена секция с блоком пикап - электродов, входящих в систему определения центра тяжести циркулирующего пучка.

Рис. 4. Вакуумная камера периода

регулярной труктуры.

10

Исполнение .А'

1, 4- секции магнита; 2-секция пикап-электродов; 5- секция кор'ректора; 6-секция линзы Ф; 7- секция сильфонного омпенсатора; 8- коробка переходная; 9-изолятор; Ю- патрубок измерительный; I 1-

патрубок откачной; 12-иереходник; 13- заглушка; 14- хомут фиксирующий.

Рассматривается конструкция ВК восточного прямолинейного промежутка (ВПП) (см. рис. 5), разделенная на участки, подвижно соединяемые друг с другом за счет сильфонов и уплотняемые с помощью болтовых фланцевых соединений типа "конфлат" с прокладкой из меди. Конструктивно все участки ВК ВПП выполнены из труб, толщина которых выбрана из условия работы на устойчивость от внешнего давления.

Рис. 5. Вакуумная камера восточного прямолинейного промежутка. 1- участок ускоряющего электрода 1; 2- участок линз; 39 переходной "участок; 4-концевой участок; 5- магнитоиндукционный преобразователь; 6- ввод ВЧ-питания; 7- участок ускоряющего электрода 2; В- силъфон.

Приведена конструкция участка ускоряющего электрода, в котором диаметр трубы для кожуха выбран максимально возможным, чтобы емкость ускоряющего электрода, опирающегося на керамические изоляторы, была минимальной. Приведена конструкция участка линз, секции линз которого, проходящие внутри зазора.

выполнены минимальной толщины, определенной из условия устойчивости от внешнего давления. Участок оборудован двумя парами пикап - электродов, позволяющими определять смешение центра тяжести пучка по горизонтапи и вертикали.

Рассмотрена конструкция ВК западного прямолинейного промежутка (ЗПП) (см. рис. 6), состоящая из участков, выполненных из цилиндрических секций. Подвижность участков друг относительно друга осуществляется за счет сильфонов, соединения -через медные уплотнительные прокладки.

Рис. 6. Вакуумная камера ЗПП.

1-центральный участок; 2-участок линз; 3-концевой участок;

4-участок инфлектора; 5-6-свободный участок, 7-участок линз;

8-переходник; 9-магнитоиндукционный преобразователь.

Приведена конструкция центрального участка, оборудованного двумя парами пикап - электродов и патрубком откачки.

Приведена конструкция участка инфлектора, цилиндрическая часть которого выбрана из соображений размещения в нем инфлектора, а толщина стенок -устойчивости от внешнего давления. Участок электрически оторван от ВК канала инжекции (КИ) и от камеры ЗПП за счет проход пых изоляторов и заземлен чере 1 опорный патрубок. Ввод питания инфлектора производится через проходной изолятор.

Рассмотрена конструкция ионопровода канала инжекции (ИКИ). состоящая и) "холодной" и "теплой" частей. К "холодной" части относятся участки, соответствующие блокам магнитных элементов, участок изолированного ввода и переходной участок.

Приведена конструкция участка сепарирующего магнита, поворот на угол 41° в котором производится с помощью переходных коробок с мембранами. Участок оборудован откачным патрубком.

Приведена конструкция участка ввода, секции которого конструктивно аналогичны секциям В К ПРС.

Приведены конструкции участков изолированного ввода и переходного, выполненных на основе проходных изоляторов и сильфонов, обеспечивающими тепловую развязку ионопровода при вводе от уровня комнатных температур до 4.6 К.

Приведена конструкция задвижки быстродействующей, разработанная как узел уменьшения газового потока от "теплой" части ионопровода к "холодной" и как индикатор прохода пучка. Подвижные части задвижки, обеспечивающие перекрытие проходного сечения, выполнены с минимумом веса и максимально уравновешенными

относительно оси вращения, чем достигается минимальное время срабатывания. Ввод движения производится через сильфонный вакуумный ввод движения.

Расчетом определены параметры системы откачки ВК с учетом технологии высоковакуумной подготовки элементов конструкции, которые прошли высокотемпературное обезгаживание в стенде и хранились, заполненные сухим азотом.

ТРЕТЬЯ ГЛАВА посвящена рассмотрению конструкции криостатной системы установки СПИН. Определены основные требования к системе, исходя из принятой концепции разделения магнитной системы на модули и предназначенной для обеспечения охлаждения магнитных элементов путем заполнения гелиевой ванны жидким гелием.

Криостатная система (см. рис. 1) выполнена из модулей полуколец и криостатов ВПП и ЗПП, собранных из участков - периодов, в которых вакуумные кожуха и гелиевые сосуды гибко соединены друг с другом через компенсаторы.

Рассмотрена конструкция периода регулярной структуры (ПРС) (см. рис. 7), выполненного в виде модуля ускорителя и состоящего из вакуумного кожуха, гелиевого сосуда, азотного экрана и модуля магнитных элементов, включая вакуумную камеру, расположенных на ложементе. Гелиевый сосуд с ложементом, через опору лабиринтного типа, опирается на подставку, на которую опирается и вакуумный кожух.

Приведена конструкция вакуумного кожуха, выполненная в виде разборного по горизонтали тонкостенного сосуда с продольными и поперечными фланцами. Уплотняется сосуд с помощью резиновых прокладок с образованием "Т" образного стыка в месте пересечения продольного и поперечного фланцев.

Приведена конструкция гелиевого сосуда ПРС, выполненная из листовой нержавеющей стали толщиной 2 мм цилиндрической формы с отбортовками, служащими для обеспечения возможности многократного вскрытия сварного шва по ним, чтобы произвести съем крышек и иметь доступ к оборудованию внутри сосуда. В конструкцию входит компенсатор, выполненный на основе сильфона 320x13x0.5 мм.

Расчетом определена величина деформации сосуда в районе опорного фланца, которая является частью общего перемещения, определены усилия и моменты, передаваемые на опору.

Приведена конструкция опоры лабиринтного типа, состоящая из трех коаксиально расположенных опорных стаканов. Внутренний стакан, для варианта работы без азотного экрана, выполнен из стеклотекстолита, что уменьшает теплопередачу по опоре к гелиевому сосуду. Подключение насосов откачки ВК и вакуумного кожуха производится через переходник опоры, который оборудован патрубками для присоединения фланцев измерительной аппаратуры. Расчетом определена величина деформации опоры, складывающаяся из деформации составляющих ее стаканов. Определено, что деформация такой опоры меньше, чем деформация стержня с длиной, эквивалентной длине ее трех стаканов. Усилия с опоры передаются на подставку периода.

им.

т1

!

, ■ / • А— 1 *------ 1 4- + а£а>

Тщ т тгт

II 1 V 1 9«

«О

Рис. 7. Период регулярной структуры.

1-линза; 2-магнит В1; 3-подставка периода; 4-хомут фиксирующий; 5-вакуумный кожух; 6-компенсатор; 7-опора; 8-прокладка; 9, 27-переходник; 10-12-болт; 14-гайка; 16-17-шайба; 18-насос НМД-0.16; 19-кольцо; 20-разъем; 21-подвеска; 22-компенсатор сильфонный; 23-шинопровод; 24-домкрат; 25-линза; 29-основание; 30-крышка; 32-ложемент; 33-вакуумная камера; 34-фланец опоры; 35-кронштейн; 36-суперизоляция.

Приведена конструкция подставки периода, выполненная из элементов коробчатого сечения с использованием стандартного проката. Определена величина перемещения

подставки под воздействием приложенных сил, для чего решена задача расчета 48 раз статически неопределимой фермы, являющейся эквивалентной схемой для подставки периода. Определено, что подставка имеет необходимый для опоры модуля ускорителя запас прочности и жесткости.

Рассмотрена конструкция криостата ВПП (см. рис. 8), состоящего из участков, в конструкции которых широко используются элементы криостата ПРС. Все участки подвижно соединены друг с другом за счет использования сильфонных компенсаторов

Рис. 8. Восточной прямолинейный промежуток.

1-вакуумный кожух ПРС; 2-опора высоковакуумная; 3-подставка ПРС; 4- участок заливной горловины; 5-линза Д1; 6-линза Ф1; 7-ложемент дублета линз; 8-вакуумная камера; 9-гелиевый сосуд участка линз; 10-компенсатор сильфонный; 11-вакуумный кожух; 12-электрод ускоряющй; 13-МИП; 14-труба разводки гелия; 15-токовводы; 16-перегородка.

Приведена конструкция заливной горловины, через которую производится снабжение криостата криоагентами, вводится ток питания магнитных элементов, выводятся провода измерительной аппаратуры и измеряется уровень гелия в сосуде. Патрубок выброса газа горловины служит для установки приборов защиты о г избыточного давления внутри гелиевого сосуда. Конструктивно горловина выполнена как участок криостатной системы. Гелиевый сосуд опирается на вакуумный кожух, закрепленный на подставке. Азотный экран горловины выполнен в виде наливного азотного сосуда. Вакуумный кожух разъемный по горизонтали и верхняя часть его может быть снята без разборки конструкции горловины, которая опирается на кольца внутри кожуха, закрепленнные на нижней его половине.

Горловина оборудована двумя парами коаксиальных токовводов, конструкция которых приводится. Токовводы представляют собой коаксиально расположенные медные трубы, изолированные кольцевыми изоляторами друг от друга и проходными изоляторами - от корпуса гелиевого сосуда и вакуумного кожуха. Отвод охлаждающего газа производится по винтовым канавкам на поверхности медных труб, способствующих турбулизации потока и поджатию его к стенкам канавок, улучшающим тем самым условия теплоотвода от токопроводов. Внутренняя часть токоввода оборудована под проход переливного сифона заправки гелием.

Рассмотрена конструкция криостата ЗПП (см. рис. 9). разделенная на участки, в конструкциях которых использованы элементы ПРС.

Рис. 9. Западный прямолинейный промежуток.

1-участок инфлектора; 2, 14-переходник с азотным вводом; 3-участок заливной орловины ЗПП; 4-токоввод; 5, 7, 10, 12, 16-переходник вакуумный; 6-участок ввода-1Ывода; 8-участок выводного магнита; 9, 20, 21-компенсатор; 11-участок септум-лагнита; 13-участок линз согласованного промежутка; 15-участок заливной горловины ЗПП; 17-участок концевой; 18-линза ФОН; 19-переходник вакуумного кожуха; 22-23-1инзы Д1 и Ф1; 24, 42-44-кольцо-проставка; 25-магнит выводной (СКД-27); 26-шреходник гелиевый компенсирующий; 27-септум-магнит; 28, 31-камера вакуумная; !9, 34-сильфонный компенсатор; 30, 33, 35-39-вставка гелиевая; 32-1агнитоиндукционный преобразователь; 39-экран азотный; 40, 41-переходник 1акуумный, поворотный; 45-насос НМД-0.16; 46-блок пикап-электродов.

Приведена конструкция участка ввода - вывода, являющегося местом еометрического пересечения траекторий вводимого, выводимого п циркулирующего [учков, что и определило его конфигурацию. Вакуумный кожух п гелиевым сосуд ыполнены тонкостенными. Вакуумный кожух усилен ребрами, а гелиевый сосуд тенкой, расположенной внутри сосуда и работающей на растяжение н на стойчивость. Участок опирается на две опоры, расположенные под блоками дублегов инз.

Рассмотрена конструкция криостата канала инжекции (см. рис. Ю), состоящая и» риостатов участка ввода и участка сепарирующего магнита, соединенных с гелиевым осудом и вакуумным кожухом ЗПП.

Приведена конструкция криостата сепарирующего магнита, выполненного на сновании принципов, заложенных при проектировании крностатной системы скорителя и дополнительно оборудованного фланцем с блоком из 4-х нар родуваемых газом коаксиальных токовводов по 300 А каждый. Токонроводы -едные трубы с винтовыми канавками на поверхности. Охлаждающий газ собирается в оллекторе и отводится через специальный патрубок. На крышке блока токопнодо»

установлен блок герметизированных разъемов, продуваемых газом и предназначенных для вывода из криостата проводов измерительной и контрольной аппаратуры.

Рис. 10. Канал инжекции.

1-магнит МП-90; 2-линза МЛ-5; 3-линза Д;. 4-линза Ф; 5-магнит сепарирующий; 6-линза Ф1; 7-линза Д1; 8-инфлектор; 9-блок токовводов; 10 вакуумный затвор; 11-вакуумная камера; 12-вакуумный затвор; 13-задвижк; быстродействующая; 14-участок ввода; 15-участок сепарирующего магнита; 16 подставка; 17-насос НМД-0.16 (НОРД-ЮО).

Приведена конструкция участка ввода, собранного из элементов конструкций тре; прототипных периодов (ТПП), испытание которых предшествовало создании криостатной системы установки СПИН. Участок оборудован блоком токовводов аналогичным блоку сепарирующего магнита, и торцом, через который вводится ИКИ I изоляционный вакуум и в гелиевый сосуд.

Рассмотрена конструкция криостата измерительного периода, выполненная и элементов ТПП и оснащен антикриостатом, обеспечивающем возможность измерени: поля в магнитных элементах снаружи, без нарушения вакуума.

Связь измерительного периода, с ВПП производится с помощью приведенно] конструкции участка переходного, выполненного также с использованием, элементо ТПП. Связь по гелию в нем осуществляется трубой 065x2 мм, через котору1 проходят провода и кабели эллектрических коммуникаций из периода к заливно горловине.

Расчетом определены теплопритоки к гелиевому сосуду по всем элемента! конструкции за счет теплопередачи и через излучение. Определение теплопритока п опоре лабиринтного типа произведено из предположения об одномерности процесс теплопередачи и производится путем учета изменения теплового потока при переход от одного кольцевого сечения к соседнему прогонкой от уровня температур 300 К д

4.6 К. Определен обший теплоприток к гелиевому сосуду, который оказался примерно на 20% больше реально полученного при испытании.

ЧЕТВЕРТАЯ ГЛАВА посвящена рассмотрению конструктивных решений по вакуумной камере установки Нуклотрон. Приведены основные параметры машины и дано обоснование необходимости создания ВК и основные технические требования к ней. Дополнительное требование - необходимость монтажа секций камеры в магнитные элементы без разборки последних, а соединение между секциями должно производиться с использованием минимума пространства для соединительных элементов. Определены особенности конструкции ВК (см. рис. 11), состоящей из секций, соответствующих

Рис. 11. Вакуумная камера установки Нуклотрон. 1 .-Турбомолекулярный насос; 2.-Насос форвакуумный; 3.-Вентиль вакуумный угловой; 4.-Вентиль вакуумный; 5.-Масс-спектрометр гелиевый; 6.-Азотная ловушка; 7,-Блок датчиков давления.

модулям магнитных элементов, ВК ускоряющих станций, крионасосов и "теплого" промежутка, расположенного вне криостата. Камера электрически и по вакууму разделена на 2 полукольца за счет использования проходных изоляторов на основе керамики типа ХС-22 с металлическими юбками и за счет "холодных" шиберов. В конструкцию камеры включены элементы системы диагностики пучка, состоящие из станций наблюдения за пучком, магнитоиндукционных датчиков, подвижного секционированного цилиндра Фарадея, проволочных профилометров с дистанционным управлением, профилометров на основе ВЭУ и ПЗУ - камер, системы блоков пикап -электродов и измерительный электрод на основе В К для ускорительной станции.

Приведены конструкции блока пикап - электродов, станции наблюдения за пучком, модуля линзы с блоком корректирующего магнита, участка камеры с изолятором и магнитоиндукционным датчиком. Приведена конструкция шибера высоковакуумного, используемого для разделения камеры по вакууму. Соединение секций камер между собой производится Двухболтовым хомутом.

Определена форма секций камеры, расположенных внутри зазоров магнитных элементов, с учетом минимума теплопритока за счет разогрева вихревыми токами и устойчивости от внешнего давления. Камера расперта внутри магнитных элементов, что увеличивает устойчивость стенок камеры и позволяет уменьшить ее толщину. Расчетом, из условия равновесия сечения камеры под воздействием внешних и внутренних сил и моментов, определены максимальные напряжения, возникающие в стенках камер. Решение дважды статически неопределимой задачи произведено энергетическим методом. Толщина стенки камеры выбрана из условия, что она может занимать не более 2.5 мм на сторону, определенных как разница между апертурой магнитного элемента и максимальным сечением пучка (с учетом допусков) в этом месте. Жесткость тонкой стенки камеры увеличена гофрированием труб - заготовок (см. рис. 12) в специально разработанных прессформах, рабочее давление для деформирования заготовки в которых создается за счет заморозки воды в замкнутом объеме.

Расчетом определены параметры системы откачки В К. Откачка производится на"тепле" турбомолекулярными и магниторазрядпыми насосами, присоединяемыми к откачным патрубкам блоков пикап - электродов, и с помощью крионасосов - на "холоде". Приведена конструкция крионасоса, выполненного как модуль ускорителя на основе трубы0159x4 мм, на которую навита медная труба 06x0.5 мм, по которой в рабочем режиме циркулирует жидкий гелий.

Рис. 12. Заготовки гофрированных труб для линз и магнита.

Показано, что натурные испытания ВК дали результаты откачки, превосходящие полученные расчетом, т. к. поток десорбции с поверхности стенок камеры оказался меньше, чем заложен в расчете. Уменьшение потока десорбции достигнут за счет принятой технологии подготовки элементов камеры, включающие ультразвуковую промывку, 24-х часовое обезгаживание в вакуумной печи при температуре 750° С и соблюдение требовании вакуумной гигиены в процессе хранения и монтажа секций камеры в блоки магнитных элементов.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ.

1. Разработана и реализована общая компоновка сверхпроводящего модельного синхротрона СПИН, выполненного в виде двух суперпериодов, состоящих из полуколец с регулярно повторяющимися модулями и примыкающими к ним прямолинейными согласованными промежутками, канала пнжекции и форинжектора на основе ускорительной трубки ЛУ-9, запитываемого от импульсного трансформатора ИТ-800.

2. Разработана и реализована конструкция импульсных дипольных магнитов синхротрона типа "О" со сверхпроводящей обмоткой п полем высокой однородности, формируемым железом, отличающихся идентичностью магнитных характеристик АН/ Н на уровне 10 и создающих поля до 2.3 Тл.

3. Разработана и реализована конструкция линз синхротрона типа Пановского со сверхпроводящей обмоткой и железным сердечником, обеспечивающих минимум носа при максимальном использовании апертуры пучка, отличающихся идентичностью магнитных характеристик на уровне 10~' и обеспечивающих градиент в 0.88 Тл/см.

4. Разработана и реализована конструкция сварной вакуумной камеры установки СПИН, разделенная на участки, состоящие из секции с кольцевыми гофрированными чембранами на концах, предназначенных для компенсации угловых и температурных перемещений. Секции выполнены из особотонкостенных труб нержавеющей сгалп. "оединение участков ВК друг с другом производится е помощью разьемных фланцевых соединений типа "конфлат" с медном прокладкой. Гибкость соединений ipyr с другом обеспечивается сильфонами. Сечение ВК выбрано miiiiiim.uimii.im in :оображений прохода пучка без "зарезания".

ВК обеспечивает получение вакуума 10 ('Па при комнатной температуре и не иенее 10"Па при охлаждении до температуры жидкого гелия.

5. Выведены аналитические соотношения для определения устойчивости элементов закуумной камеры с мембранами на концах if определены напряжения для шлиптических участков камеры, опертых на элементы конструкции внутри зазора шнз.

6. Разработаны и реализованы конструкции магнитных элементов однооборотноп 1нжекции, включающие электростатический инфлектор. сепарирующий магнит и теплый 90-то градусный поворотно - фокусирующим магнит, обеспечивающие транспортировку пучка заряженных частиц от форинжектора до входа » синхротрон и :го согласование с элементами регулярной структуры.

7. Разработаны и реализованы конструкции ионопровода канала инжекцш разделенного на модули, состоящие из теплой и холодной частей, разделяемые п вакууму быстродействующей задвижкой и обеспечивающие изолированный проход с теплой части к холодной, находящейся в жидком гелие.

8. Разработаны конструкции магнитных элементов канала однооборотного вы вол пучка, включающие ударный магнит в варианте без сердечника и с ферритовы сердечником, подвижный септум-магнит типа Ламбертсона со сверхпроводяше обмоткой и выводной магнит типа "О" со сверхпроводящей обмоткой, которая н лобовых частях располагается в форме "седда".

9. Разработана и реализована конструкция криостатной системы, разделенная н модули, гибко соединяемые друг с другом и опирающиеся на подставк! обеспечивающие независимую юстировку гелиевых сосудов и вакуумных кожухов.

10. Разработана и реализована конструкция теплового моста - опоры лабиринтног типа, обеспечивающая как крепление гелиевого сосуда и модуля магнитных элементо! так и их юстировку на тепле и на холоде относительно соседних модулей.

11. Разработана и реализована конструкция разъемного по горизонтали и п стыкам модуля гелиевого сосуда криостата установки, обеспечивающая максимально проходное сечение по периметру орбиты и предусматривающая размещение в не синхротрона 2-го этажа.

12. Разработана и реализована конструкция технологичных коаксиапьны токовводов, выполненных из медных труб с винтовыми канавками на их поверхносп служащими для прохода охлаждающего газа, обеспечивающих пропускание тока 3 к, по каждому токовводу и использование центрального отверстия для проход наконечника переливного сифона или прохода кабелей для измерительной аппаратурь

13. Разработана и реализована конструкция участка ввода - вывод; обеспечивающая размещение в нем и юстировку дублетов линз западног прямолинейного промежутка и канала инжекции, обеспечивающая проход через нег ионопровода канала выведенного пучка.

14. Разработана и реализована конструкция модулей криостата канала инжекцш состоящих из участков сепарирующего магнита и участка ввода, оборудованны блоками из 4-х пар продуваемых газом токовводов на 300 А каждый.

15. Разработана и реализована конструкция измерительного период; примыкающего к восточному прямолинейному промежутку, объединенного с ним п вакууму и гелию и оборудованного антикриостатом, позволяющим производит измерение полей магнита и линзы снаружи, без нарушения вакуума в установке.

16. Разработана и реализована вакуумная камера для установки Нуклотро! разделенная на секции, соответствующие модулям ускорителя и монтируемая внутр зазоров магнитных элементов без разборки последних.

17. Разработана и реализована конструкция стяжных хомутов для соединений тип "конфлат" с медными прокладками, обеспечивающая соединение соседних секци камеры при минимуме занимаемого пространства между магнитными элементами.

18. Разработана и реализована технология изготовления овальных гофрированны труб для магнитов и линз методом прессования в специальных формообразующи

трессформах. В качестве среды, создающей давление внутри деформируемой трубы-заготовки, используется вода, замораживаемая в замкнутом объеме.

19. Дан расчет труб овальной формы, опирающихся на элементы конструкции чагнитов и линз внутри их зазоров.

20. Разработана и реализована схема откачки ВК, обеспечивающая откачку камеры эез попадания паров масла внутрь объема и состоящая из внешних средств откачки и встроенных крионасосов, выполненных в виде секций- модулей ускорителя, размещаемых в свободных промежутках и в виде охлаждаемых блоков станций пикап-электродов. К этим блокам присоединяются и патрубки откачки камеры внешними насосами.

21. Определены характеристические параметры для откачки всех элементов ВК установок СПИН и Нуклотрон и расчетом определено предельное давление, которое можно получить внутри камеры на тепле и на холоде.

Экспериментальная проверка основных узлов установки СПИН на стенде при испытании трех периодов регулярной структуры и в процессе холодного запуска установки подтвердили их работоспособность и надежность.

Было показано, что при устранении течей, выявленных в процессе подготовки /становки к заливке гелия, в ВК на тепле уверенно достигается вакуум 2.6-10 ~7 Па и иодирующий вакуум в вакуумном кожухе не менее 1.3-Ю-3Па.

Эсуществляется проводка пучка заряженных частиц от форинжектора к синхротрону, ) циркуляция пучка на тепле на поле инжекции при этом составляет более 120 мс.

При "холодном" запуске установки теплоприток к гелиевому сосуду составил 800 Зт, что несколько выше расчетного и объясняется недостаточно полной изоляцией -елиевого сосуда от теплопередачи излучением.

В процессе эксплуатации вакуумной камеры установки Нуклотрон как на тепле, гак и на холоде были подтверждены ее высокие эксплуатационные качества и 1адежность.

Было определено, что поток десорбции с ее поверхности значительно меньше федполагаемого, что позволяет достаточно быстро и с меньшим -количеством ¡адействованных насосов достичь проектных параметров откачки. Измеренное (авление в ВК по датчикам, расположенными на выходе из патрубков откачки, вставляет (10~°- 10"'°) Па на "холодной" части и (10~6- 10~7) Па - на "теплой". Токазания датчиков давления, расположенных непосредственно на камере, были на (ва порядка ниже.

1аличие в конструкции камеры свободного от криостата теплого промежутка юзволяет проводить физические эксперименты с использованием тонкой внутренней гашени уже на этапе наладки ускорителя, размещая детектирующую аппаратуру вне :риостата.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. С.А. Аверичев, A.M. Балдин,..., Е.А. Матюшевский.....И.А. Шелаев. ,

Некоторые характеристики свехпроводящих магнитов типа "оконная рама" для оздания полей до 2.5 Тл. Препринт ОИЯИ, Р8-11700, Дубна, 1978.

2. V.G. Aksenov, S.A. Averichev, A.M. Baldin,..., E.A. Matyushevsky,..., I.A. Shelaev Proc. of the Seventh Intern. Cryogenics Engineering Conference, London 4-7 Yuly, 1978 ICEC7, p.171-176.

3. B.C. Алфеев,..., E.A. Матюшевский, И.А. Шелаев. Моделирование "холодной' вакуумной камеры сверхпроводящего синхротрона. Препринт ОИЯИ, ,Р9-81-339 Дубна, 1981.

. 4. И.А. Шелаев, С.А. Аверичев,..., B.C. Алфеев, A.M. Балдин..... Е.А

Матюшевский и др.. Три прототипных периода СП магнитной оптики. Преприн-ОИЯИ, Р9-83-383, Дубна, 1983.

5. И.А. Шелаев, С.А. Аверичев,..., B.C. Алфеев, A.M. Балдин,..., Е.А Матюшевский и др.. Проектные параметры модельного сверхпроводящего синхротрон; ОИЯИ. Препринт ОИЯИ, Р9-83-582.

6. Design Features of a Model Superconducting Sinchrotron of JINR. Proc. of 12-tl Intern. Conf. of High Energy Accelerators, Batavia, 11-16 August 1983, p. 416.

7. E.A. Матюшевский, И.А. Шелаев, И.П. Юдин. Инжекционный канал установи СПИН. /Выбор конструкции и параметры/. Препринт ОИЯИ, Р9-83-817.

8. Е.А Матюшевский и др..Коаксиальный токоввод для питания сверхпроводящи) магнитных элементов. Сообщение ОИЯИ, 9-84-179

9. Е.А Матюшевский и др.. Гелиевый сосуд периода модельного синхротрона Сообщение ОИЯИ, 9-84-184.

10. B.C. Алфеев,..., Е.А. Матюшевский и др. в кн. Труды 9-го Всесоюзной совещания по ускорителям заряженных частиц. Дубна, 1984, т.1, стр. 441.

11. Н.Н. Агапов, B.C. Алфеев...... Е.А. Матюшевский и др.. Препринт ОИЯИ, Р9

85-593, Дубна, 1985.

12. A.M. Baldin,..., A.D. Kovalenko,..., E.A. Matyushevsky, et al. "Cryogenic systen of the Nuclotron - a new superconducting synchrotron". /Sbbmitted to the Cryogenii Engineering Conference 12-16 July, Albuquerque, USA/. Препринт ОИЯИ, E9-93-273.

13. E.A. Matyushevsky et al. "Ultra-High vacuum system of "NUCLOTRON". Proc. о 4-th European Vacuum Conference and 1-st Swedish Meeting. Upsala, Sweden, June 13 17, 1994.

Рукопись поступила в издательский отдел 25 сентября 1996 года.