Производство по чертежам Подбор аналогов Цены производителя Оригинальная продукция в короткие сроки
Наши
каналы
MAX Telegram
INNER — производство и поставка промышленных комплектующих и оборудования
INNER
Контакты
Наши каналы:

Источник тока ТПУ для синхротрона «СИЛА» рассчитан на точность до 200 ppm

  • 10.11.2026
  • Лента новостей
Источник тока ТПУ для синхротрона «СИЛА» рассчитан на точность до 200 ppm
Индустрия Разработка

ТПУ сообщил 23 октября 2026 года, что сделал опытный источник тока для быстрых корректирующих магнитов синхротрона «СИЛА» в Протвино.

Инженеры Томского политехнического университета сделали опытный образец источника тока для быстрых корректирующих магнитов синхротрона «СИЛА», который строят в Протвино. Прибор регулирует ток от −5 до +5 А с точностью до 200 миллионных долей и выдаёт до ±40 В, чтобы быстро менять ток в обмотке магнита. Заказчик — ООО «ТомИУС-Проект».

200 ppmтребуемая точность формирования тока; при 5 А — около 1 мА
±5 Адиапазон тока быстрого корректора
±40 Ввыходное напряжение для быстрой перестройки тока
110 Арасчётный ток источников для квадруполей

Что произошло

«СИЛА» (СИнхротрон-ЛАзер) — будущий научный комплекс в Подмосковье: синхротронный источник излучения четвёртого поколения на 6 ГэВ и рентгеновский лазер на свободных электронах. Пучок электронов в нём ведут и фокусируют магниты, и каждому нужен свой точный источник питания. ТПУ разрабатывает целую линейку таких программно-управляемых источников.

Раньше томичи сделали прототипы двух типов: для основных обмоток магнитов-квадруполей и для медленных корректоров. Источники для квадруполей рассчитаны на ток до 110 А при напряжении до 36 В, сейчас по ним готовят опытные образцы. Новый прибор FC (Fast Corrector) — для быстрых корректоров, которые на ходу подправляют траекторию пучка.

«Для магнитной системы современного синхротрона недостаточно просто обеспечить необходимую величину тока», — говорит директор Инженерной школы неразрушающего контроля и безопасности ТПУ Павел Баранов. По его словам, нужны одновременно точность, стабильность и быстродействие, а требования для основных обмоток и быстрых корректоров заметно различаются.

Стадия
  1. Готово: Прототипы для квадруполей и медленных корректоров
  2. Сейчас: Опытный образец FC для быстрых корректоров: ±5 А, ±40 В
  3. В работе: Опытные образцы для квадруполей: до 110 А, до 36 В
  4. Дальше: Испытания на индуктивной нагрузке: точность, стабильность, динамика

Стадия: опытный образец, впереди комплексные испытания

Как это устроено

200 ppm — это 200 миллионных долей, или 0,02%. Если считать от 5 А, это 1 мА: источник должен выставить, скажем, 3 А и не ошибиться больше чем на тысячную долю ампера.

Зачем корректору ±40 В при токе всего 5 А. Обмотка магнита — катушка, а ток в катушке нельзя изменить мгновенно: скорость его изменения равна напряжению, делённому на индуктивность, dI/dt = U/L. Чем больше напряжения может приложить источник, тем быстрее ток выходит на новое значение. Пример на пальцах: при условной индуктивности 0,1 Гн напряжение 40 В разгонит ток от 0 до 5 А примерно за 12 мс, а 4 В — за 125 мс.

Отсюда приоритеты, которые называют разработчики: быстродействие регулятора, устойчивая работа на индуктивную нагрузку, точное измерение выходного тока и защита от электрических помех. Внутри — силовая электроника, цифровое управление и высокоскоростные интерфейсы.

Контекст

Почему корректоры так важны, видно по расчётам для Курчатовского источника синхротронного излучения: при среднеквадратичной ошибке установки магнитов всего 50 мкм искажения замкнутой орбиты пучка достигают 5 мм, то есть в сто раз больше. После коррекции они не превышают размера электронного сгустка. Быстрые корректоры нужны для динамической стабилизации — чтобы гасить то, что меняется на ходу.

Интеграцией источников в систему автоматизации и управления «СИЛЫ» занимается отделение ядерно-топливного цикла Инженерной школы ядерных технологий ТПУ. Следующий шаг — комплексные испытания: точность регулирования, стабильность тока и поведение при индуктивной нагрузке.

Что это значит для практики

  • Для разработчиков силовой электроники: высокое напряжение на индуктивной нагрузке — это про скорость, а не про мощность; ±40 В при 5 А нужны, чтобы ток быстро менялся.
  • Точность 200 ppm требует не только хорошего регулятора, но и точного датчика выходного тока и защиты от помех — разработчики называют это среди главных задач.
  • Индуктивность похожа на инерцию воды в трубе: ни ток, ни поток нельзя остановить мгновенно. Что бывает, если всё-таки попробовать, — в нашем калькуляторе гидроудара в трубопроводе.

Источники

  1. ТПУ. Новый источник тока для магнитов синхротрона «СИЛА» разработали в ТПУ. 23.10.2026. https://news.tpu.ru/news/novyy-istochnik-toka-dlya-magnitov-sinkhrotrona-sila-razrabotali-v-tpu/
  2. CNews. Новый источник тока для корректирующих магнитов синхротрона «Сила» разработали в ТПУ. 23.10.2026. https://www.cnews.ru/news/line/2026-10-23_novyj_istochnik_toka_dlya_korrektiruyushchih
  3. РИА Томск. ТПУ разработал источник тока для магнитов синхротрона «СИЛА». 23.10.2026. https://www.riatomsk.ru/article/20261023/tpu-istochnik-toka-sinhrotron-sila
  4. Корчуганов В.Н. и др. Кристаллография. Проект Курчатовского источника синхротронного излучения третьего поколения. Т. 67, № 5, с. 735–741. 2022. https://doi.org/10.31857/S0023476122050058

Материал носит информационный характер и подготовлен по открытым источникам, ссылки на них приведены в тексте. Он не является публичной офертой (ст. 437 ГК РФ) и профессиональной рекомендацией.

Сведения о продукции, проектах и показателях приведены по данным компаний и организаций, указанных в источниках. ООО «Иннер Инжиниринг» их не проверяло и не гарантирует их применимость к конкретным задачам.

Упомянутые товарные знаки принадлежат их правообладателям и приведены только для информирования. Упоминание не означает партнёрства, одобрения или сертификации.