Специалисты Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) разработали и успешно испытали новый промышленный ускоритель электронов с максимальной энергией 3 МэВ и мощностью выведенного пучка 100 кВт. Увеличение энергии ускоренных электронов позволит расширить область применения ускорителей — в частности, использовать для обработки силовых кабелей большого сечения, в том числе кабелей железнодорожного транспорта, а также повысить конкурентоспособность российской продукции на мировом рынке.
Промышленные ускорители серии ЭЛВ с диапазоном энергий от 0,3 до 2,5 МэВ, максимальным током пучка до 130 мА и максимальной мощностью до 100 кВт хорошо известны и широко применяются в различных областях промышленности: для производства термоусаживаемых изделий, вспененного полиэтилена, облучения полимерной изоляции проводов и кабелей, а также для радиационной вулканизации заготовок автомобильных шин.
«Одно из наиболее востребованных применений ускорителей ЭЛВ — облучение силовых кабелей большого сечения. Рост сечения кабелей и питающего напряжения влечет за собой увеличение толщины изоляции, что требует увеличения энергии ускорителей. Чем больше энергия ускоренных электронов, тем на большую глубину в материал они способны проникать. Поэтому было решено расширить верхний диапазон энергии до 3 МэВ», — прокомментировал заведующий лабораторией промышленных ускорителей ИЯФ СО РАН кандидат технических наук Сергей Фадеев.
По словам ученого, серьезный шаг в направлении увеличения энергии от 2,5 до 3 МэВ, показал, что институт может конкурировать с другими компаниями, выпускающими ускорители в указанном диапазоне энергий. «Останавливаться на достигнутом не собираемся, наша следующая задача — увеличить мощность электронного пучка до 150 кВт. Эта задача решаема в течение ближайших нескольких лет. То, что ЭЛВ-15 имеет стандартную для ускорителей ЭЛВ мощность 100 кВт, позволило нам не сильно изменять другое оборудование ускорителя. Мы пытаемся максимально унифицировать составные части ускорителя: делаем упор на надежность, экономичность, простоту обслуживания оборудования. Словом, ориентируемся на те параметры, которые больше всего интересуют наших заказчиков», — сказал Сергей Фадеев.
За 40 лет в ИЯФ СО РАН изготовлено и поставлено заказчикам более 180 промышленных ускорителей ЭЛВ. Они успешно работают в России, Белоруссии, Китае, Индии, Германии, Чехии, Корее, Казахстане, Турции и других странах. Основными покупателями ускорителей ЭЛВ сегодня являются китайские компании. Некоторые китайские компании предпочитают ускорители ЭЛВ ускорителям других производителей. Так, на сегодняшний день в компании Shenzhen Woer работают 17 ускорителей ЭЛВ, в другой компании Guangzhou Kaiheng — 12 ускорителей. Обе кампании планируют в ближайшие годы расширить свое производство и приобрести еще несколько наших ускорителей.
«Прошлым летом к нам обратились китайские заказчики с просьбой рассмотреть возможность изготовления ускорителя с энергией до 3 МэВ. Мы посчитали эту задачу выполнимой, и всего за год нам удалось ее полностью реализовать: мы успешно изготовили и испытали ускоритель ЭЛВ-15, в данный момент он отправлен в Китай заказчику. С китайской компанией Shanxi Yiruidi Electrical Technology Co. LTD ИЯФ связывает многолетнее сотрудничество. В настоящее время мы перешли на совместное производство ускорителей для предприятий Китая. Огромный плюс работы с этой компанией заключается в том, что ее специалисты за годы нашего сотрудничества научились собирать и запускать ускорители сами. Мы изготавливаем и отгружаем оборудование, но нам не нужно ехать в Китай для их монтажа. Таким образом, мы сохранили производство и рабочие места, что особенно актуально в условиях пандемии», — отметил Сергей Фадеев.
Ученый добавил, что интерес к промышленным ускорителям в последнее время растет и со стороны российских предприятий и организаций. «Одни компании приобретают их впервые, другие после десятилетий успешной работы ранее купленных ускорителей ЭЛВ производят замену на новое, современное и более производительное оборудование. Всё вышесказанное позволяет нам с оптимизмом смотреть в будущее», — сказал Сергей Фадеев.