En el marco del desarrollo del complejo acelerador LYAR, el proyecto DRIBS-III inició en julio de 2020 la modernización de la instalación aceleradora U-400M (MC-400). El objetivo principal fue reemplazar los equipos obsoletos y fuera de servicio: sustitución de los devanados de excitación del imán principal, actualización del sistema de vacío, del sistema de refrigeración por agua y del sistema de alimentación eléctrica, creación de un nuevo sistema de control y reemplazo de los sistemas de seguridad radiológica. También se modernizaron los sistemas de extracción del haz de alta energía y los canales de transporte de los haces acelerados.

La parte más laboriosa del trabajo fue el reemplazo de las bobinas de excitación del imán principal del ciclotrón U-400M. Tras el desmontaje del equipo de la instalación aceleradora y la preparación del área de trabajo, se iniciaron estas tareas. Los trabajos fueron realizados por especialistas del NPO GKMP (Bryansk) junto con expertos de LYAR. Durante un año se desmontaron los devanados antiguos y se montó un nuevo par de devanados, cada uno compuesto por 11 secciones. El peso total de un devanado es de 55 toneladas.

Después de completar la instalación de los devanados del imán principal y su conexión a la fuente de alimentación y al sistema de refrigeración por agua, se realizaron mediciones magnéticas. Como resultado de las mediciones, el campo magnético del imán fue ajustado mediante shims. Con la ayuda de estos shims se compensó la primera armónica del campo magnético hasta un nivel de 3 Gauss. Al colocar shims adicionales en los valles de la estructura magnética, se logró aumentar el campo medio en los radios externos y ampliar el radio de extracción entre 10 y 17 mm, lo que resultó en un incremento de la energía del haz extraído en un 1-1,5 %.

Paralelamente, se llevaron a cabo trabajos de modernización del sistema de extracción. Según los resultados de las mediciones magnéticas y del análisis del funcionamiento del sistema de extracción antiguo, se calculó y fabricó un nuevo canal magnético de enfoque MK-1. Este nuevo canal magnético mejorará significativamente el enfoque radial del haz y compensará el reenfoque vertical del haz que existía anteriormente.

Tras finalizar los cambios magnéticos, se inició el montaje inverso del equipo. Todos los componentes del ciclotrón fueron revisados antes del montaje. Si era necesario, los elementos fueron reparados y modificados de acuerdo con la nueva disposición del equipo del ciclotrón. Cuando no era posible reparar o restaurar los componentes antiguos, se fabricaron nuevos. Durante el montaje, se modificó la disposición del equipo de la cámara de vacío. Tras el montaje de la cámara de vacío y las pruebas exitosas de vacío, se iniciaron los trabajos de instalación de los resonadores del sistema acelerador. Los resonadores recibieron un nuevo sistema de accionamiento de la placa de cortocircuito, una nueva construcción de los grupos de contacto y un nuevo sistema de trimado APC (sistema automático de ajuste de frecuencia). Después de los trabajos de montaje, se realizaron mediciones y calibraciones. Al alcanzar el nivel de vacío operativo en la cámara del ciclotrón, se inició el entrenamiento del sistema de RF.

El sistema de inyección axial también fue modificado. La fuente de iones DECRIS-2 fue reemplazada por DECRIS-2M, con mayor intensidad. En la parte vertical de la inyección axial se instalaron elementos adicionales del sistema de señalización y bloqueos. Todo el sistema fue ajustado. En la fase final se instalaron los canales de transporte del haz acelerado y los equipos experimentales ubicados en la sala del acelerador. Se inició la preparación para la realización de experimentos.

Los trabajos no se limitaron a la sala del acelerador. Se mejoró el sistema de refrigeración por agua, se instalaron nuevas fuentes de alimentación, equipos de vacío preliminar, compresores de criobombas de vacío, servidores de control y se actualizaron los amplificadores de RF. Se tendieron nuevas líneas de cables de alimentación y control, conductos de vacío preliminar y de helio, líneas de alimentación de RF, líneas de refrigeración por agua y de suministro de aire comprimido. El sistema de control fue completamente renovado. Los especialistas de LYAR desarrollaron e implementaron nuevos esquemas de control, crearon el software y ensamblaron nuevos racks de control. El sistema de control integró equipos antiguos y nuevos, y se encuentra totalmente operativo.

Cabe destacar por separado los trabajos de creación de nuevos sistemas de Bloqueo y Señalización de la instalación aceleradora U-400M, así como el sistema de control automatizado del edificio 101. Durante la modernización, estos sistemas fueron montados, probados y puestos en operación.

A principios de mayo de 2024, los sistemas de la instalación aceleradora fueron probados en modo autónomo. Posteriormente, se iniciaron los trabajos de puesta en marcha integral con la obtención de haces acelerados, obteniéndose los primeros resultados. Tras completar el conjunto de pruebas, la instalación aceleradora U-400M será puesta en operación. Los primeros experimentos están programados para el segundo semestre de 2024.

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