Разработка, изготовление и применение комплекса оборудования для испытания датчиков магнитного поля в радиационных условиях для мониторинга магнитного поля на ускорителях

• Автор: Маковеев, Владимир Кузьмич
• Шифр специальности: 01.04.20
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Дубна
• Количество страниц: 76 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Содержание Стр,
Введение
Глава 1. Методика исследования радиационной стойкости ДХ
а) Этапы работ по исследованию радиационной стойкости ДХ
Глава 2. Магнитокалибровочный стенд (2 Тл)
1. Блок - схема магнитокалибровочного стенда
2. Распределение магнитного поля
3. Координатный механизм
Глава 3. Сверхпроводящий магнитокалибровочный стенд (5 Тл)
1. Блок - схема магнитокалибровочного стенда (5Тл)
2. Распределение магнитного поля
3. Координатный механизм
Глава 4. Измерительная аппаратура
1. Требования к измерительной аппаратуре при испытаниях радиационной стойкости образцов датчиков магнитного поля
2. Блок-схема измерительной аппаратуры
Глава 5. Исследование параметров микродатчиков Холла на

магнитокалибровочных стендах до и после облучения
Глава 6. Исследование влияния нейтронного облучения на параметры

полевых ДХ
Глава 7. Мониторинг магнитного поля в радиационных условиях
на ускорителе
1. Блок - схема эксперимента
2. Измерительная аппаратура
3. Мониторинг радиационного поля

4. Мониторинг магнитного поля
Заключение
Литература

ВВЕДЕНИЕ
В различных областях современной науки и техники, экологии и здоровья человека существует целый ряд задач, когда необходимо измерять магнитные поля в условиях экстремальных воздействий окружающей среды, например, высокие уровни радиации. Примерами такого рода задач являются:
• физические эксперименты на современных ускорителях и детекторах частиц, типа LHC, CMS (ЦЕРН), на экспериментальных установках, например, ИРЕН (ЛНФ), КОМБАС (ЛЯР), на ядерных реакторах, например, ИБР-2 (ЛЯР);
• безопасное обслуживание систем захоронения радиоактивных отходов;
• безопасная эксплуатация медицинских ускорителей и радиотомографов;
• бесконтактные системы измерения электрического тока и защиты электросетей и оборудования на атомных электростанциях;
• контрольно-измерительные и управляющие системы космических аппаратов.
В современных физических установках все более актуальными являются задачи по мониторингу магнитного поля в условиях реального эксперимента при высоких радиационных загрузках на ускорителях, например, LHC (ЦЕРН), У-400М, ИРЕН (ОИЯИ) и детекторах частиц, например, CMS (ЦЕРН), КОМБАС (ОИЯИ) [1,3,4,5].
Например, основным параметром любого детектора частиц является высокое разрешение по импульсу частицы (например, для CMS - 5 % при энергии Е = 1 ТэВ), точность расчета которого определяется точностью измерения радиуса траектории пролета частицы и точностью измерения магнитного поля соленоида в точках на этой траектории [1,2]. Современный уровень развития координатных детекторов позволяет измерять координату

Здесь 1„ом - паспортный номинальный ток данного конкретного ДХ. Этот метод позволил улучшить абсолютную чувствительность ДХ, поскольку величина выходного полезного сигнала прямо пропорциональна току питания ДХ. При этом снизилась средняя рассеиваемая мощность, а значит и температура в ДХ. Для оптимального выбора тока питания ДХ снималась зависимость выходного напряжения от величины тока питания ДХ при фиксированном значении магнитного поля. На рис. 11 показана типичная зависимость выходного напряжения от тока питания ДХ.
U = f(I)
Рис. 11. Зависимость выходного напряжения от тока питания ДХ № 541-3 9а:
+ В = const; - В = const.