В ТУСУРе разработали прототип системы высокочастотной синхронизации для проекта «СИЛА»

Научный проект «СИЛА» реализуется по федеральной научно-технической программе развития синхротронных и нейтронных исследований. Его уникальность в объединении двух мощнейших исследовательских мегаустановок: источника синхротронного излучения четвертого поколения и рентгеновского лазера на свободных электронах - в единый ускорительно-накопительный комплекс ("Синхротрон-Лазер") с общей исследовательской инфраструктурой. Мегаустановка будет многопользовательской и междисциплинарной: здесь будут проводиться исследования по широкому спектру направлений физики, химии, кристаллографии, материаловедения, биологии и медицины. Ввести ее в эксплуатацию планируется в 2033 году.

Сейчас идет активная работа по созданию стенда системы автоматизации и управления ускорителем. Один из пяти элементов стенда – система ВЧ-синхронизации, разрабатывается в ТУСУРе. 

«Работа над прототипом шла около года, - рассказывает доцент кафедры радиоэлектроники и систем связи (РСС), заведующий НИЛ ЭМИРТС (научно-исследовательская лаборатория электромагнитных измерений радиотехнических систем)  Анатолий Трубачев. – За это время был выполнен полный цикл работы: от проектирования и архитектурной работы до сборки. Нужно было создать не просто надежную систему ВЧ-синхронизации, но реализовать ее с возможностью стыковки с большим количеством оборудования, которое разрабатывают другие участники мегапроекта».   

Как отметил заказчик работы, генеральный директор ООО «ТомИУС-ПРОЕКТ» Константин Байструков, для решения этой задачи требовалось привлечение  высококлассных специалистов по высокочастотной технике, поэтому выбор ТУСУРа для участия в проекте был очевиден.

«Сотрудники лаборатории под руководством Анатолия Трубачева изучают реализацию принципов формирования и распространения ВЧ-сигналов в различных средах. Например, это активно развивающаяся сейчас область радиофотоники, связанная с передачей ВЧ-сигналов по оптическим линиям связи, – обеспечивая высокоточное распространение сигналов на большие расстояния в различные точки пространства с временным разбросом от нескольких пикосекунд и меньше, - рассказал Константин Байструков. - Поскольку ускорительные комплексы являются очень масштабными установками и занимают площади в несколько десятков квадратных километров, оборудование, работающее в этом пространстве, синхронизируется по разным параметрам. Пучок электронов движется со скоростью света, его надо ускорять в линейной части ускорителя высокими мощностями ВЧ-излучения и поддерживать энергию пучка в накопительном кольце. Именно эту задачу в рамках мега-проекта решает коллектив ТУСУРа».

Ученые ТУСУРа создали прототип системы на 4 канала высокочастотной синхронизации, в составе которого изготовлены более 20-ти прототипов вновь разработанных устройств, провели испытания и эксперименты на реальном оборудовании. На данном этапе комплект оборудования, который составляет одну из систем инженерного обеспечения ускорительного комплекса, направлен заказчику. С применением прототипа будут проводиться эксперименты, связанные с интеграцией высокоточной ВЧ-техники с технологическими агрегатами ускорителя: клистронами, твердотельными усилителями, резонаторами, и со смежными системами автоматизации и управления «СИЛА», а также эксперименты по синхронизации электронных пучков. Параллельно будут выявляться сложные моменты, которые требуют проработки и определяться задачи и требования к следующим этапам работы над оборудованием.

ТУСУР и ГК «Росатом» расширяют сотрудничество в рамках выполняемых НИОКТР, в том числе благодаря программе развития «Приоритет 2030».