Superconducting Solenoid (7 T) Indirectly Cooled by Cryocoolers for THz Radiation

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Тек жазылушылар үшін

Аннотация

The test results and performance characteristics of an indirectly crycooled superconducting solenoid to be used at the THz spectroscopy experimental station of free-electron laser at the Institute of Nuclear Physics, are presented. The superconducting solenoid with a winding diameter of 102 mm and a length of 0.5 m was designed for a magnetic field of 6.5 T. The warm bore diameter of 80 mm is available for THz spectroscopy experiments. The superconducting wire Cu/NbTi = 1.4 was used. The design implements passive protection methods due to sectioning and secondary connected circuits in case of a sudden quench. The required field uniformity of 0.5% was ensured by using an iron yoke and additional side windings. The cryogenics of the solenoid is based on two Sumitomo HI cryocoolers. The solenoid and iron yoke are cooled by the second stage of the cryocooler via copper links. The manufacturing technology of the solenoid is described in detail. The solenoid was tested in a liquid helium bath and in its own cryostat. Its characteristics meet the requirements of the experimental station. The obtained filed of 7.5 T is greater than the designed one due to overcooling up to 3.6 K. The magnetic field was measured both in a bath cryostat and in a design cryostat; the results corresponded to the design calculations. The solenoid cooling time is 13 days. The quench happened only twice, at 5.6 and 7.5 T.

Авторлар туралы

A. Bragin

Budker Institute of Nuclear Physics SB RAS

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: bragin@inp.nsk.su
Russia, 630090, Novosibirsk

A. Volkov

Budker Institute of Nuclear Physics SB RAS; Boreskov Institute of Catalysis SB RAS (SRF “SKIF”)

Email: bragin@inp.nsk.su
Russia, 630090, Novosibirsk; Russia, 630559, Novosibirsk

V. Kubarev

Budker Institute of Nuclear Physics SB RAS

Email: bragin@inp.nsk.su
Russia, 630090, Novosibirsk

N. Mezentsev

Budker Institute of Nuclear Physics SB RAS; Boreskov Institute of Catalysis SB RAS (SRF “SKIF”)

Email: bragin@inp.nsk.su
Russia, 630090, Novosibirsk; Russia, 630559, Novosibirsk

O. Tarasenko

Budker Institute of Nuclear Physics SB RAS

Email: bragin@inp.nsk.su
Russia, 630090, Novosibirsk

S. Khrushchev

Budker Institute of Nuclear Physics SB RAS; Boreskov Institute of Catalysis SB RAS (SRF “SKIF”)

Email: bragin@inp.nsk.su
Russia, 630090, Novosibirsk; Russia, 630559, Novosibirsk

V. Tsukanov

Budker Institute of Nuclear Physics SB RAS; Boreskov Institute of Catalysis SB RAS (SRF “SKIF”)

Email: bragin@inp.nsk.su
Russia, 630090, Novosibirsk; Russia, 630559, Novosibirsk

V. Shkaruba

Budker Institute of Nuclear Physics SB RAS; Boreskov Institute of Catalysis SB RAS (SRF “SKIF”)

Email: bragin@inp.nsk.su
Russia, 630090, Novosibirsk; Russia, 630559, Novosibirsk

Әдебиет тізімі

  1. Kubarev V., Chesnokov E., Koshlyakov P. // Proc. 37th Int. Conf. on Infrared, Millimeter and Terahertz Waves IRMMW-THz 2012, Wollongong, Australia, September 23–28, 2012. Thu-C-2-4.
  2. Kubarev V.V., Chesnokov E.N., Koshlyakov P.V. // Proc. 38th Int. Conf. on Infrared, Millimeter and Terahertz Waves IRMMW-THz 2013, Mainz on the Rhine, 2013. Tu5-5.
  3. Chesnokov E.N., Kubarev V.V., Koshlyakov P.V. // Appl. Phys. Lett. 2014. V. 105. P. 261107.
  4. Chesnokov E.N., Kubarev V.V., Koshlyakov P.V., Kulipanov G.N. // Appl. Phys. Lett. 2012. V. 101. P. 131109.
  5. Chesnokov E.N., Kubarev V.V., Koshlyakov P.V., Kulipanov G.N. // Laser Phys. Lett. 2013. V. 10. P. 055701.
  6. Chesnokov E.N., Kubarev V.V., Koshlyakov P.V. // Laser Phys. Lett. 2021. V. 18. Iss. 8. P. 085205.
  7. Chesnokov E.N., Kubarev V.V., Krasnoperov L.N., Koshlyakov P.V. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2020. V. 22. P. 20248.
  8. Bragin A.V., Khrushchev S.V., Kubarev V.V., Mezencev N.A., Tsukanov V.M., Sozinov G.I., Shkaruba V.A. // Phys. Procedia. 2016. V. 84. P. 82.
  9. Khrushchev S., Mezentsev N., Lev V., Shkaruba V., Syrovatin V., Tsukanov V. // Phys. Rev. Accel. Beams. Proc. IPAC-2014. WEPRI091. P. 4103. https://doi.org/10.18429/JACoW-IPAC2014-WEPRI091
  10. Bragin A.V., Bernhard A., Casalbuoni S., Fajardo L.G., Ferracin P., Grau A., Gusev Ye.A., Hillenbrand S., Khrushchev S.V., Poletaev I.V., Shkaruba V.A., Schoerling D., Syrovatin V.M., Tarasenko O.A., Tsukanov V.M., Volkov A.A., Zolotarev K.V., Mezentsev N.A. // IEEE Trans. App. Supercond. 2016. V. 26. Iss. 4. P. 4102504.
  11. https://www.ansys.com/
  12. Schoerling D., Antoniou F., Bernhard A., Bragin A., Karppinen M., Maccaferri R., Mezentsev N., Papaphilippou Y., Peiffer P., Rossmanith R., Rumolo G., Russenschuck S., Vobly P., Zolotarev K. // Phys. Rev. Accel. Beams. 2012. V. 15. № 4. P. 042401.
  13. Green M.A. // Cryogenics. 1984. V. 24. Iss. 1. P. 3.
  14. Green M.A. // Cryogenics. 1984. V. 24. Iss. 12. P. 659.
  15. Bragin A.V., Barkov L.M., Bashtovoj N.S., Grebenuk A.A., Karpov S.V., Okhapkin V.S., Pivovarov S.G., Popov Yu.S., Ruban A.A., Khazin B.I. // IEEE Trans. Appl. Supercond. 2010. V. 20. P. 2336.

Қосымша файлдар


© А.В. Брагин, А.А. Волков, В.В. Кубарев, Н.А. Мезенцев, О.А. Тарасенко, С.В. Хрущев, В.М. Цуканов, В.А. Шкаруба, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».