Разработка высоковольтного зарядного источника питания для системы кикера HIAF

Аннотации

Аннотация

В области ускорения элементарных частиц высоковольтные источники питания для зарядки необходимы для работы ускорительных систем, особенно в контексте высокоточных спектрометров и ускорительного кольца, которые являются  неотъемлемой частью мощного ускорителя тяжелых ионов, разрабатываемого в Хуэйчжоу (Китай). Для выполнения подобных задач требуются высоковольтные источники питания для зарядки, которые обладают исключительной точностью и стабильностью — характеристиками, недоступными при использовании обычных технологий электроснабжения. В ответ на эту задачу был разработан новый высоковольтный источник питания для зарядки, основанный на полномостовой топологии LC-резонансных схем серии LC. В этой конструкции используются высокоточные компоненты с минимальным температурным дрейфом и сегментированная стратегия зарядки для дальнейшего улучшения рабочих характеристик. Инновационный подход распространяется на модульную конструкцию, которая не только сокращает сроки производства и связанные с этим затраты, но и повышает надежность и удобство обслуживания источника питания. Эмпирические испытания подтвердили способность этого высоковольтного источника питания для зарядки выдавать выходное напряжение до 80 кВ с точностью и порогом стабильности менее 0,1 %. Как показывает синергетическое тестирование прототипа источника питания быстрого кикера инжекции, система поддерживает  стабильную работу на рабочей частоте 3 Гц в течение длительного времени. Успешная апробация этого высоковольтного источника питания для зарядки открывает путь к его внедрению в массовое производство для ускорительных установок для тяжелых ионов, что обещает значительное расширение рабочих возможностей высокоточных спектрометров в области ускорения частиц.