НОВОСИБИРСК, 18 декабря. /ТАСС/. Российские физики разработали уникальную методику для проверки геометрии каналов системы охлаждения для первого в мире международного термоядерного реактора ИТЭР. Технология получила патент, позволяющий сотрудникам института использовать ее, сообщили пресс-службе Института ядерной физики (ИЯФ) СО РАН.
ИТЭР представляет собой токамак (установка магнитного удержания плазмы), задача которого состоит в демонстрации принципиальной возможности использования термоядерной энергии. Новосибирский институт разрабатывает и производит для реактора диагностические защитные модули (ДЗМ), а также часть диагностик систем измерения термоядерной мощности в реакторе.
"ИТЭР - уникальный проект, и все задачи, с которыми сталкиваются наши ребята и их коллеги на этом проекте, технически сложные, которые порой не решить, не придумав что-то абсолютно новое. Методика, которую разработала наша команда, один из ярких тому примеров. Способа измерить длинное и глухое отверстие на предмет отклонений просто не существовало, потому что не было такой потребности. Она появилась в ИТЭР и была успешно решена. Позже было решено запатентовать этот метод. Правообладателем патента является госкорпорация "Росатом", но в рамках работы в ИЯФ СО РАН наши специалисты могут ей пользоваться и применять в своей работе", - приводит пресс-служба слова ведущего специалиста по интеллектуальной собственности Отдела научно-информационного обеспечения ИЯФ СО РАН Виктории Максимовской.
Конструкционная особенность деталей, которые создаются в институте, заключается в наличии сложной и разветвленной системы каналов водяного охлаждения, которая необходима для снятия тепла с поверхности материала. Чтобы система работала эффективно, все каналы, длина которых может достигать двух метров, должны быть суперпрямолинейными. По словам научного сотрудника института Дмитрия Гавриленко, диаметры, которые должны быть просверлены в крупногабаритной детали, каналов охлаждения ДМЗ варьируются от 10 до 40 мм, а длина достигает двух метров. Как пояснил ученый, обычно глубокое сверление применяется при производстве оружейных стволов, но там технология выстроена таким образом, что сверло статично, а ствол крутится вокруг него.
Суть технологии
"С нашими габаритами эта схема не работает. Пришлось осваивать новую технологию - так на экспериментальном производстве ИЯФ СО РАН появился станок для механической обработки крупногабаритных деталей с функцией глубокого сверления. Хитрость в том, что здесь при сверлении вращается не заготовка, а само сверло, что позволяет обрабатывать сложные по форме изделия, в том числе делать каналы охлаждения такой большой длины", - пояснил Гавриленко.
Следующей задачей для физиков стала проверка геометрии каналов охлаждения, к которым установлены очень высокие требования по точности изготовления. Как пояснили в институте, в некоторых местах толщина стенки между двумя соседними каналами составляет всего 5 мм. Удостовериться в прямолинейности глухого отверстия длиной два метра существующими методиками было невозможно. Поэтому команда российских физиков придумала свою методику. "Для этого мы сначала размещаем элемент диагностического модуля в специальном помещении, с помощью лазер-трекера измеряем базовые поверхности для определения систем координат. После этого вводим в канал оптический калибр (измерительный прибор - прим. ТАСС) с закрепленным на нем уголковым отражателем, и с помощью лазер-трекера, установленного напротив канала охлаждения, с произвольным шагом фиксируем координаты точек отклонения от оси канала. Изюминка здесь еще и в том, что оптический калибр мы проталкиваем в глухой канал металлическим стержнем, а извлекаем с помощью прикрепленной к нему металлической уздечки", - рассказал Гавриленко.