Что в архиве:
Оформление квалификационной работы:

Расчетно-пояснительная записка на 66 листах формата А4.

Перечень графического (иллюстративного) материала (чертежи, плакаты, слайды и т.п.)
________Чертежи А1 6 – 2 шт.____________________________________________________
________Чертежи А3 4 – 1шт.____________________________________________________
________Чертежи А3 – 2 шт.______________________________________________________
________Чертежи А2 – 1 шт.______________________________________________________
________Чертежи А4 – 1 шт.______________________________________________________
________Спецификации А4 – 4 шт._________________________________________________
________Плакат А1 – 1шт.__________________

РЕФЕРАТ

Расчетно-пояснительная записка 66 с., 9 рис., 2 табл., 13 источников, 3 приложения.
СИНХРОТРОН, СИНХРОТРОННОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ, СВОБОДНО-МОЛЕКУЛЯРНОЕ ТЕЧЕНИЕ, ВАКУУМНАЯ ТЕХНИКА, ОПОРА ТРУБОПРОВОДА.
Объект разработки – система транспортировки пучка экспериментальной станции «Структурная диагностика» СКИФ.
Цель работы – расчет и проектирование вакуумной части системы транспортировки пучка.
Задачи работы:

1. Составление вакуумной схемы экспериментальной станции;
2. Проектирование конструкции типовой опоры трубопроводов;
3. Разработка сборочных чертежей на систему транспортировки пучка.

СОДЕРЖАНИЕ

РЕФЕРАТ. 5
СОДЕРЖАНИЕ. 6
ВВЕДЕНИЕ. 7
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ. 8
1. Принцип работы синхротрона. 8
2. Свойства синхротронного излучения. 11
3. Действующие и строящиеся в России ускорители. 12
4. Центр коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов». 16
5. Станция «Структурная диагностика». 18
6. Понятие вакуума. 19
7. Режимы течения газа. Свободно - молекулярный режим течения газа. 20
8. Метод угловых коэффициентов. 22
РАСЧЕТНО-КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ. 32
1. Расчет параметров синхротронного излучения. 32
2. Расчет давлений вакуумной системы.. 34
3. Определение себестоимости вакуумной части системы транспортировки пучка станции. 40
4. Конструкция типовой опоры.. 42
5. Расчет прогибов магистрали вакуумной системы.. 43
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 46
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ. 47
Приложение А.. 49
Приложение Б. 50
Приложение В.. 51

ВВЕДЕНИЕ

На данный момент основными источниками пробных частиц в субатомных экспериментах являются ускорители. В исследованиях структуры микромира необходимость их использования обусловлена несколькими факторами. Во-первых, так как атомные ядра и элементарные частицы занимают крайне малые области пространства, проникновение в них требует высокой разрешающей способности зондирующего пучка, обеспечивающей взаимодействие отдельной пробной частицы с отдельным микрообъектом. Во-вторых, чем меньше микрообъект, тем он прочнее и проведение экспериментов с перестройкой или разрушением внутренней структуры такого объекта также требует большей энергии.
Среди ускорителей синхротроны отличаются способностью генерировать сильно параллельные и узкие пучки высокоэнергетических рентгеновских лучей, а также энергией электронов в накопительном кольце, определяющей диапазон энергий фотонов (для синхротронов он составляет 10 - 10⁶ эВ). Поэтому в настоящее время существенная часть исследований взаимодействия излучения с веществом в вакуумной ультрафиолетовой и рентгеновской областях спектра проводится с использованием синхротронного излучения циклических ускорителей и накопителей электронов [1].
Одним из таких источников синхротронного излучения является установка класса "мегасайенс" - Центр коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» (ЦКП «СКИФ») на энергию 3 ГэВ. Данная работа посвящена разработке системы транспортировки пучка экспериментальной станции «Структурная диагностика» ЦКП «СКИФ».

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1. Принцип работы синхротрона

Синхротрон – кольцевой циклический ускоритель заряженных частиц, в котором частицы двигаются по орбите неизменного радиуса за счёт того, что темп нарастания их энергии в ускоряющих промежутках синхронизован со скоростью нарастания магнитного поля на орбите. Он позволяет ускорять как лёгкие заряженные частицы, так и тяжёлые до самых больших энергий. Однако для электронов максимальная энергия ограничена энергетическими потерями при синхротронном излучении (СИ).
Синхротрон состоит из пяти основных компонентов (рисунок 1).
Рисунок 1 – Принципиальная схема синхротрона [2]
1. Источник электронов (обычно генерируемых термоэлектронной эмиссией от горячей нити накала) в электронной пушке. Электроны ускоряются с помощью линейного ускорителя (LINAC) примерно до 100 МэВ. Требуется регулярная подача электронов, так как они всегда рассеиваются из-за столкновений с частицами остаточного газа в накопительном кольце.