Измерение карты поля в импульсных поворотных магнитах ускорителей с помощью датчиков Холла

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Описываемая в статье система предназначена для измерения карты поля импульсных поворотных магнитов ускорителей. Как пример, выбран магнит, являющийся элементом канала перепуска частиц из бустера в нуклотрон создаваемого в ОИЯИ комплекса NICA. Анализ возможностей различных методов в измерениях импульсных полей и требования к погрешностям измерения в поворотных магнитах лучше, чем 10-3, привели к разработке метода, базирующегося на использовании датчиков Холла. В статье обосновывается созданный метод, описываются его возможности, а также аппаратные средства, разработанные для проведения измерений. В завершение статьи приводятся и анализируются результаты измерений импульсных поворотных магнитов канала бустер−нуклотрон.

Full Text

Restricted Access

About the authors

К. С. Штро

Институт ядерной физики имени Г. И. Будкера Сибирского отделения Российской академии наук; Новосибирский государственный университет

Author for correspondence.
Email: K.S.Shtro@inp.nsk.su
Russian Federation, 630090, Новосибирск, просп. Академика Лаврентьева, 11; 630090, Новосибирск, ул. Пирогова, 1

A. М. Батраков

Институт ядерной физики имени Г. И. Будкера Сибирского отделения Российской академии наук

Email: K.S.Shtro@inp.nsk.su
Russian Federation, 630090, Новосибирск, просп. Академика Лаврентьева, 11

И. В. Ильин

Институт ядерной физики имени Г. И. Будкера Сибирского отделения Российской академии наук

Email: K.S.Shtro@inp.nsk.su
Russian Federation, 630090, Новосибирск, просп. Академика Лаврентьева, 11

И. Н. Окунев

Институт ядерной физики имени Г. И. Будкера Сибирского отделения Российской академии наук

Email: K.S.Shtro@inp.nsk.su
Russian Federation, 630090, Новосибирск, просп. Академика Лаврентьева, 11

A. В. Павленко

Институт ядерной физики имени Г. И. Будкера Сибирского отделения Российской академии наук

Email: K.S.Shtro@inp.nsk.su
Russian Federation, 630090, Новосибирск, просп. Академика Лаврентьева, 11

С. В. Синяткин

Институт ядерной физики имени Г. И. Будкера Сибирского отделения Российской академии наук

Email: K.S.Shtro@inp.nsk.su
Russian Federation, 630090, Новосибирск, просп. Академика Лаврентьева, 11

References

  1. Аверичев А.С., Агапов Н.Н., Александров В.С., Алфеев А.В., Андреев В.А., Базанов А.М., Батин В.И., Блинов Н.А., Борисов В.В., Бровко О.И., Бутенко А.В., Бучнев В.Н., Вадеев В.П., Василишин Б.В., Вишневский А.В. и др. Технический проект ускорительного комплекса NICA / под ред. И.Н. Мешкова, Г. В. Трубникова. Дубна: ОИЯИ, 2015. ISBN 978-5-9530-0416-9.
  2. Golluccio G. Status of the magnetic measurements for the MedAustron project. https://indico.bnl.gov/event/609/contributions/15439/attachments/13786/ 16870/MM-IMMW18-Golluccio_final.ppt.
  3. Golluccio G., Beaumont A., Buzio M., Dunkel O., Stockner M., Zickler T. // Proceedings of 20th IMEKO. Benevento, Italy. 2014. P. 816.
  4. Синяткин С.В. Магнитная система бустерного синхротрона с энергией 3 ГэВ для источника синхротронного излучения NSLS-II. Дис. … канд. тех. наук. Новосибирск: ИЯФ им. Г.И. Будкера СО РАН, 2020. 130 с.
  5. Popovic R.S. Hall effect devices. Institute of Physics Publishing, 2004.
  6. Техническое описание преобразователя Холла HE244. https://asensor.eu/onewebmedia/Datasheet-HE244X.pdf
  7. Karpov G.V., Medvedko A.S., Shubin E.I. // Proceedings of RuPAC. Novosibirsk, 2006. P. 58.
  8. Павленко А.В. Многофункциональные цифровые интеграторы для прецизионных измерений магнитных полей в элементах ускорителей. Дис. …. канд. тех. наук. Новосибирск: ИЯФ им. Г.И. Будкера СО РАН, 2015. 115 с.
  9. Pavlenko A., Batrakov A., Ilyin I. // Proceedings of IPAC2013. Shanghai, China, THPEA033, 2013. P. 3216. https://accelconf.web.cern.ch/ipac2013/papers/thpea033.pdf
  10. Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике. Москва: Мир, 1975.
  11. Левичев Е.Б. Лекции по нелинейной динамике частиц в циклическом ускорителе. Новосибирск: ИЯФ-НГТУ, 2007.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. The structure of the booster-nuclotron channel and the appearance of the channel dipole magnet.

Download (526KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Demonstration of long “integrated” sensors. Photo from work [2].

Download (327KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. View of the end chamfer.

Download (319KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Structure of the measuring system.

Download (207KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Noise of the integral VsDC2 depending on the integration time.

Download (140KB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. Change in magnetic field during measurements.

Download (126KB)
Indexing metadata
8. Fig. 7. The level of parasitic signal for two types of signal lines: a – twisted wire MGTF 0.03 with a pitch of 10 mm, b – wire PETV2 with d = 0.16 mm and a pitch of 1 mm.

Download (176KB)
Indexing metadata
9. Fig. 8. Oscillograms of signals from the Hall sensor: a – the original signal, including the useful signal and inductive interference; b – inductive interference measured with the current turned off; c – the difference between signals a and b, which is the useful signal.

Download (128KB)
Indexing metadata
10. Fig. 9. Transverse distribution of the magnetic field integral measured by Hall and inductive sensors and obtained using the finite element method.

Download (152KB)
Indexing metadata
11. Fig. 10. Field map with a “gap” in the middle of the magnet.

Download (238KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences