Последние изменения на 14:58 27 декабря 2013

ГИТ-12

Тераваттный генератор ГИТ-12 в ИСЭ СО РАН

Тераваттный импульсный генератор ГИТ-12 - крупнейшая электрофизическая установка для фундаментальных исследований и отработки новых технологий. Разработан учеными отдела импульсной техники Института сильноточной электроники СО РАН под руководством академика РАН Б.М. Ковальчука (выпускник Томского политехнического института 1962г.). Первая очередь генератора импульсных токов ГИТ-12 введена в строй в 1996г.

ГИТ-12

Генератор предназначен для исследований в области импульсной энергетики на тераваттном уровне. Поначалу установка называлась ГИТ-8 — по числу введенных тогда в строй модулей. Модули эти расположены радиально, и энергия от них подводится к узлу нагрузки в центре всей системы. ГИТ-8 был запущен в 1986г., в настоящее время действует ГИТ-12. Его полный энергозапас составляет шесть мегаджоулей. Амплитуда тока в промежуточном индуктивном накопителе достигает огромной величины в шесть мегаампер. Время ввода энергии в накопитель — полторы микросекунды. Основную идею по созданию установки предложил в восьмидесятых годах академик Борис Ковальчук. Суть ее в том, что в целях повышения электрической мощности, выделяемой в нагрузке, зарядка индуктивного накопителя энергии производится непосредственно от высоковольтного генератора Э. Маркса. При этом отсутствуют промежуточные водяные формирующие линии. Это не только снижает общую стоимость изготовления, но и дает дополнительную степень свободы в экспериментах по электродинамическому сжатию лайнеров и эффективному получению таким путем горячей плазмы. На ГИТ-12 проводятся исследования по электродинамическому сжатию вещества, имеющие отношение к проблеме инерциального термоядерного синтеза, а также испытания новых схем формирования сверхмощных электрических импульсов и другие интереснейшие исследования самого переднего фронта науки. Выполняются совместные работы с научно-исследовательскими центрами России, США и Франции.

Гит-12 внесен Европейской организацией по сотрудничеству и развитию в перечень уникальных исследовательских установок России.

Отдел импульсной техники СО РАН

Отдел импульсной техники создан из лаборатории импульсной техники, существовавшей в Институте оптики атмосферы СО РАН с момента его образования. Заведующий лабораторией и затем отделом по настоящее время доктор технических наук, академик РАН Б.М. Ковальчук.

Научное направление:

Импульсная энергетика и формирование плотных электронных и ионных пучков.

Основные научные результаты деятельности отдела в области создания генераторов для экспериментальных электрофизических установок:

Создан ускоритель электронов "Гамма" с энергией электронов до 2,5 МэВ при длительности импульса ~ 1 мкс и энергосодержанием в электронном пучке ~ 100 кДж.

Созданы генераторы ГИТ-4 и ГИТ-12 с токами в контурах соответственно 3 и 6 МА при выходном напряжении ~ 700 кВ.

Создан 5 МА генератор тока со временным нарастанием тока в контуре ~ 0,5 мкс.

Разработан ряд ступеней для линейных трансформаторов с энергозапасом 1-32 кДж. Временем до минимума тока 0,1 - 1 мкс., выходным напряжением до 100 кВ.

Б.М. Ковальчук

04.png

Бори́с Миха́йлович Ковальчу́к (р. 10.04. 1940г., г. Магнитогорск) — российский физик, специалист в области сильноточной импульсной техники, создатель ряда сильноточных ускорителей и импульсно-энергетических установок национального и международного масштаба, академик РАН.

В 1962г. окончил электроэнергетический факультет Томского политехнического института (ТПУ). В начале 1970-х работал заведующим лабораторией наносекундной техники Института оптики атмосферы СО АН СССР, после перевода лаборатории в ИСЭ СО РАН СССР и реорганизации в отдел, стал руководителем отдела в ИСЭ СО РАН СССР. В настоящее время – начальник отдела импульсной техники ИСЭ СО РАН.

Диапазон научных интересов Б.М. Ковальчука широк. В 1967г. был создан ускоритель с током 10 кА и энергией электронов 500 килоэлектровольт. Это был первый ускоритель в СССР. Позже интересы Ковальчука сосредоточились на коммутации больших импульсных токов и генерировании мощных высоковольтных импульсов. Б.М. Ковальчук работал над созданием энергетики для сверхмощных лазеров. Наиболее крупной разработкой Ковальчука является система питания высокочастотных устройств для релятивистской высокочастотной электроники. Он разработал быстрые генераторы Маркса, которые были уникальными установками в мире. Ковальчуком и его сотрудниками разрабатывается принципиально новая элементная база для создания импульсно-энергетических установок тераваттной мощности на основе генераторов Аркадьева-Маркса и линейных импульсных трансформаторов. Эти работы ведутся в тесной кооперации с иностранными учеными из Франции и США.

Во многом благодаря усилиям Ковальчука Россия является сегодня мировым лидером в области импульсной энергетики.

Ссылки

http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D1%87%D1%83%D0%BA,_%D0%91%D0%BE%D1%80%D0%B8%D1%81_%D0%9C%D0%B8%D1%85%D0%B0%D0%B9%D0%BB%D0%BE%D0%B2%D0%B8%D1%87

http://www-sbras.nsc.ru/HBC/article.phtml?nid=350&id=9

http://www.hcei.tsc.ru/ru/cat/history/history.html

http://www.hcei.tsc.ru/ru/cat/structure/labs/oit.html

http://tomsk-novosti.ru/137150/

Литература

Журнал ТПУ «Томский политехник» Издание Ассоциации выпускников ТПУ. № 12, 2006 – 130с.