Система аварийного контроля потерь пучка на основе индукционных датчиков тока для линейного ускорителя проекта DARIA

Контроль потерь пучка является одной из критически важных задач при эксплуатации высокоинтенсивных ускорителей заряженных частиц. В работе представлена концепция системы неразрушающего контроля потерь пучка на основе индукционных датчиков тока для линейного резонансного ускорителя протонов в составе компактного источника нейтронов DARIA. Рассмотрены особенности практической реализации и эксплуатации предлагаемых индукционных датчиков тока на основе ферритовых сердечников и необходимой предусилительной электроники с использованием трансимпедансных усилителей. Особое внимание уделено методу контроля разницы регистрируемых токов пучка между двумя последовательными датчиками и принципам формирования аварийного сигнала для реализации системы быстрой аварийной защиты ускорителя. Контроль разницы токов реализован на быстром интегрировании и взаимном сравнении заряда импульсов тока пучка, проходящих через датчики, что повышает точность измерений. Кроме того, есть возможность выбора нескольких дискретных значений измеряемой разницы: для номинального режима работы и процедуры настройки ускорителя, когда потери пучка могут существенно возрастать. Система сохраняет работоспособность на любой частоте следования импульсов тока пучка, а для предотвращения ложной блокировки от возможных наводок и помех итоговый аварийный сигнал формируется как сумма трех последовательных срабатываний схемы сравнения на частоте следования импульсов пучка.