Разработка и оптимизация систем криообеспечения стенда для испытаний сверхпроводящих магнитов проекта NICA тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.01, кандидат наук Никифоров Дмитрий Николаевич

• Никифоров Дмитрий Николаевич
• кандидат наук
• 2020

Оглавление диссертации кандидат наук Никифоров Дмитрий Николаевич

Введение

Глава №1 Криогенный участок испытательного стенда

1.1. Сравнение принципиальных решений при создании криогенных систем для обеспечения испытаний СП магнитов

1.2. Гелиевый сателлитный рефрижератор

1.3. Система автоматического поддержания температурного уровня тепловых экранов и ВТСП токовводов на испытательных плечах

Глава №2 Криогенные испытания

2.1. Охлаждение и отепление СП магнитов

2.2. Тренировка СП магнитов

2.3. Расчет статического теплопритока

2.4. Экспериментальное определение статического теплопритока

2.5. Расчет динамических тепловыделений в СП магните

2.6. Экспериментальное определение динамических тепловыделений в СП магните

2.7. Измерение гидравлических сопротивлений в охлаждающих каналах СП магнита

Глава №3 Математическая модель

3.1. Расчетный анализ гидравлических критериев и теплофизических свойств СП магнита во время охлаждения

3.2. Экспериментальное исследование охлаждения СП магнита

Глава №4 Слаботочные токовводы для корректирующих магнитов бустерного синхротрона

4.1. Технология изготовления слаботочных токовводов

4.2. Расчетный анализ и результаты криогенных испытаний слаботочных токовводов

Заключение

Библиографический список

Список публикаций, в которых излагаются основные научные результаты

диссертации

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка и оптимизация систем криообеспечения стенда для испытаний сверхпроводящих магнитов проекта NICA»

Введение

Актуальность работы. В рамках создания комплекса сверхпроводящих колец на встречных пучках тяжелых ионов NICA в Лаборатории физики высоких энергий им. В.И. Векслера и А.М. Балдина ОИЯИ необходимо собрать и испытать 457 сверхпроводящих (СП) магнитов, из них 133 СП магнита для бустерного синхротрона и 324 СП магнита для коллайдера. Для выполнения этой задачи в 2011 - 2016 гг. был разработан, изготовлен и введен в эксплуатацию испытательный стенд.

Перед отправкой СП магнита на кольцо ускорителя, он должен пройти криогенные испытания. Криогенные испытания включают в себя помимо магнитных измерений при гелиевом уровне температур, измерения статического теплопритока и динамических тепловыделений при работе в цикле с амплитудой поля 1,8 Тл (соответствует значению тока 9,680 кА) и скорости изменения поля 1,2 Тл/с. Исследования статического теплопритока и динамических тепловыделений в СП магнитах бустерного синхротрона и коллайдера являются составной частью настоящей диссертационной работы.

Для выполнения поставленной задачи была разработана технологическая цепь производства и испытания СП магнитов с определенным порядком и темпом прохождения каждой операции. Для бустерного синхротрона с учетом запасных магнитов необходимо было выпустить 45 дипольных магнитов, 56 квадрупольных линз и 32 корректирующих магнита к концу 2018 года. СП корректирующие магниты имеют разнообразные конфигурации СП обмоток, которые работают в циклическом режиме с амплитудами от 40 А до 80 А. Одной из задач по созданию корректирующих магнитов является разработка технологии производства токовводов. Решение этой актуальной задачи является частью настоящей диссертационной работы.

СП магниты для коллайдера в количестве 85 дипольных магнитов, 83 квадрупольных линз, 136 корректирующих магнитов, 8 дипольных магнитов вертикального сведения/разведения пучка и 12 квадрупольных линз финального

фокуса требуется произвести до конца 2020 года. Созданию криогенного участка, способного обеспечить необходимые темп и объем производства СП магнитов посвящена значительная часть диссертационной работы.

Актуальность работы подтверждается высокой международной оценкой и признанием мегасайенс проекта РФ NICA.

Цель работы: разработка технологических операций по сборке и криогенным испытаниям СП магнитов, обеспечивающих необходимый темп их производства; изучение динамических тепловыделений и статического теплопритока к СП магнитам ускорительного комплекса NICA; исследование термодинамических процессов охлаждения и отепления СП магнитов, а также создание слаботочных токовводов для корректирующих магнитов бустерного синхротрона и коллайдера.

Эти цели охватывали следующие направления работы автора:

1) Создание высокотехнологичного криогенного стенда на основе трех гелиевых сателлитных рефрижераторов для проведения криогенных испытаний с максимальной производительностью 12 СП магнитов в месяц.

2) Проведение криогенных испытаний СП магнитов бустерного синхротрона и коллайдера, исследований, направленных на изучение динамических тепловыделений и статического теплопритока к СП магнитам при гелиевом уровне температур, а также тренировки СП магнитов типа «Нуклотрон».

3) Разработка и создание математической модели, позволяющей рассчитать темп охлаждения и отогрева СП магнита в зависимости от изменения термодинамических характеристик охлаждающего потока гелия, массы и конструктивных особенностей магнита. Оптимизация процессов охлаждения и отогрева на основе указанных расчетов.

4) Разработка технологии производства слаботочных токовводов для СП корректирующих магнитов и проведение исследования тепловой нагрузки к СП корректирующим магнитам по токовводам.

Научная новизна работы. Впервые создан уникальный, высокотехнологичный криогенный участок для испытаний СП магнитов типа -«Нуклотрон», включающий шесть параллельных испытательных стендов с автоматизированными контурами обеспечения жидким азотом. Созданный криогенный участок обладает высокой пропускной способностью, надежностью и простотой управления сложными криогенными процессами.

Получены новые экспериментальные данные по динамическому тепловыделению и статическому теплопритоку к СП магнитам бустерного синхротрона и коллайдера NICA, а также тренировки СП магнитов.

Впервые создана математическая модель, позволяющая рассчитать темп охлаждения и отогрева СП магнита типа - «Нуклотрон». С её помощью удалось сократить время криогенных испытаний СП магнитов различных модификаций и видов и оптимизировать работу на криогенном стенде.

Предложена и реализована уникальная технология производства слаботочных токовводов (до 150 А) для корректирующих магнитов на основе применения трех ступенчатого «косвенного» криостатирования для минимизации тепловой нагрузки к СП обмоткам.

Практическая значимость работы. На созданном криогенном участке к настоящему моменту выполнено более 200 криогенных испытаний, в том числе все испытания элементов магнитно-криостатной системы бустерного синхротрона комплекса NICA. При этом доказана надежность, энергоэффективность, стабильность и удобство в управлении высокотехнологичным криогенным оборудованием участка.

Благодаря внедренной технологии производства слаботочных токовводов для корректирующих СП магнитов, их система электропитания стала обладать минимальной тепловой нагрузкой для СП обмоток. Применено «косвенное» криостатирование как СП обмоток, так и тепловых мостов слаботочных

токовводов, что значительно упростило систему криогенного охлаждения и сбора жидкого гелия для корректирующих магнитов.

Используя созданную математическую модель для расчетов скорости охлаждения и отепления, удалось сократить время криогенных испытаний СП магнитов различных модификаций и видов и значительно ускорить работу на криогенном стенде.

На основе полученных экспериментальных результатов измерений динамических тепловыделений и статического теплопритока определена общая тепловая нагрузка на криогенную систему бустерного синхротрона комплекса NICA.

Положения, выносимые на защиту:

1) Разработка технологических операций по подготовке к криогенным испытаниям СП магнитов типа - «Нуклотрон», обеспечивающих высоких темп их производства.

2) Экспериментальная база данных динамических тепловыделений и статического теплопритока, полученная в процессе проведения криогенных испытаний всех СП магнитов бустерного синхротрона калориметрическим и электрическим методами

3) Результаты расчетного анализа тепловых нагрузок различных типов СП магнитов, используемых в бустерном синхротроне проекта NICA.

4) Методика и результаты расчета рабочих параметров гелиевого сателлитного рефрижератора дроссельного типа в режимах охлаждения и криостатирования.

5) Математическая модель, позволяющая рассчитать темп охлаждения и отогрева СП магнита типа - «Нуклотрон».

6) Технология производства и конструктивные особенности слаботочных токовводов корректирующих магнитов бустерного синхротрона.

Личный вклад автора.

Все результаты, приведенные в работе, получены самим автором или при его непосредственном участии и руководстве. Соискатель принимал активное участие в проектировании, сборке, пуско-наладочных работах криогенного стенда и руководил всеми криогенными испытаниями, описанными в настоящей диссертационной работе СП магнитов и криогенных установок.

Определяющий вклад автора привнесен в следующие работы: разработка технологической схемы, сборка и оптимизация криогенного стенда для испытаний СП магнитов; разработка, сборка, выполнение пуско-наладочных работ и ввод в эксплуатацию гелиевых сателлитных рефрижераторов и испытательных криостатов; создание математической модели, позволяющая рассчитать время охлаждения СП магнита типа «Нуклотрон» и проведение сравнительного анализа расчётных данных с экспериментальными; исследование динамических тепловыделений и статического теплопритока к СП магниту в циклах, используемых при работе бустерного синхротрона и коллайдера; проведение сравнительного анализа расчётных данных тепловых нагрузок с полученными в ходе криогенных испытаний; разработка технологии, создание и проведение криогенных испытаний слаботочных токовводов для корректирующих магнитов бустерного синхротрона и коллайдера проекта NICA.

Как в соавторстве, так и лично выполнена апробация результатов исследования. Большинство публикаций и докладов на тему диссертации подготовлены и представлены лично автором.

Апробация работы. Результаты, вошедшие в диссертационную работу, докладывались автором на 12th, 13th и 14th CRYOGENICS IIR international conference (Dresden, Germany 2012 г., Prague, Czech Republic, 2014 г., Dresden, Germany 2016 г.), II школе-конференции молодых ученых и специалистов в г. Алушта (2013 г.), 11th European conference on applied superconductivity (Geneva, Italy 2013 г.), IPAC 2014 - 5th international Particle Accelerator Conference (Dresden, Germany 2014 г.), 24th IIR international Congress of Refrigeration (Yokohama, Japan 2015 г.), 1st international

conference of Cryogenics and Refrigeration Technology (Bucharest, Romania 2016 г.), а также международной конференции RuPAC - 2018 (Protvino, Russia 2018 г.).

Работы, вошедшие в диссертацию, поддержаны грантами ЛФВЭ ОИЯИ для молодых ученых и специалистов в 2013, 2014 и 2015 годах. По результатам работ, вошедших в диссертацию, в 2018 г. Автору присуждена 1-ая премия ОИЯИ за 2017 год.

Результаты работ, составивших основу диссертации, опубликованы в 20 печатных работах, 7 из которых изданы в реферируемых журналах по списку ВАК.

Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и библиографического списка из 70 наименований. Общий объем диссертационной работы составил 123 страниц, включая 40 рисунков и 11 таблиц.

Глава №1.

Криогенный участок испытательного стенда.

1.1. Сравнение принципиальных решений при создании криогенных систем для обеспечения испытаний СП магнитов типа «Нуклотрон».

Рассмотрим несколько вариантов схем обеспечения криогенными продуктами на примере стендов, выполненных в лаборатории и в Лаборатории физики высоких энергий (ЛФВЭ) объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ).

В лаборатории была создана криогенная система для обеспечения проведения испытаний СП магнитов, основанная на принципе использования центральной криогенной установки рефрижераторного типа и размещения вблизи с испытательными плечами сепараторов для жидкого гелия, чтобы обеспечить на входе в СП магнит однофазный поток гелия.

Система обладает рядом плюсов и минусов, одним из плюсов является полностью автоматизированное управление криогенной системы, которое позволяет обходиться минимальным количеством обслуживающего персонала, но также ей присущи минусы, главный из которых создание целого комплекса оборудования и установок для поддержания замкнутого цикла работы центрального криогенного рефрижератора. В этот комплекс входят следующие основные элементы: гелиевый компрессор, блоки маслоочистки, ресивер, центральный криогенный рефрижератор, газгольдер и криогенный резервуар для хранения жидкого гелия. На рисунке №1.1 представлена принципиальная схема расположения оборудования, обеспечивающие проведение криогенных испытаний СП магнитов.

Для работы стенда был выбран гелиевый рефрижератор с холодопроизводительностью 1500 Вт на уровне температур 4,5 К. Стенд имеет возможность производить охлаждение и испытания на всех четырех испытательных плечах одновременно. Для охлаждения алюминиевых тепловых экранов используется поток гелия из рефрижератора приблизительно 50 К.

Рисунок №1.1. Принципиальная 3D модель криогенного стенда в лаборатории GSI. 1 - гелиевый рефрижератор, 1500 Вт на уровне 4,5 К, 2 - сепаратор для жидкого гелия, 3 - испытательные плечи.

Криогенный участок, созданный на территории ЛФВЭ ОИЯИ включает в себя три гелиевых сателлитных рефрижератора, каждый из которых обладает холодопроизводительностью 100 Вт на уровне 4,5 К и шести испытательных плеч, по два на каждый из рефрижераторов, что позволяет проводить три криогенных испытания одновременно. Гелиевый сателлитный рефрижератор - это криогенная установка, работающая с помощью дополнительного источника холода, который используется для поддержания рабочей холодопроизводительности.

На рисунке №1.2 показана технологическая схема криогенного участка, которая включает в себя несколько основных и вспомогательных подсистем. К основным подсистемам стенда относятся: гелиевая и азотная системы, токопитающая и вакуумная система. К вспомогательным системам -пневматическая, водяная, слаботочного питания, а также системы детектирования срыва сверхпроводимости во время криогенных испытаний и системы автоматического поддержания уровней жидкого азота в ВТСП токовводах и заданную температуру тепловых экранов испытательного плеча и рефрижератора.

Оптимизация и слаженная работа всех подсистем позволяет выйти на максимальную производительность криогенных испытаний - 12 магнитов в месяц. Основной задачей гелиевой подсистемы является обеспечение циркуляции сжатого потока гелия между центральной криогенной станцией и криогенным участком. Гелиевая подсистема включает следующие основные элементы: трубопроводы длиной более 600 м, соединяющие центральную криогенную станцию и испытательный стенд, по которым циркулирует сжатый прямой поток гелия и обратный поток гелия низкого давления; раздаточный пульт, имеющий 9 криогенных регулируемых вентилей, с помощью которых обеспечивается циркуляция на всех трех гелиевых сателлитных рефрижераторах; гелиевые части рефрижераторов; криогенные трубопроводы, которые служат для охлаждения и криостатирования СП магнитов, а также для подключения трех сосудов Дьюара с привозным жидким гелием от центрального ожижителя к рефрижераторам.

Второй подсистемой криогенного участка является азотная, её основная задача состоит в обеспечении жидким азотом и поддержании режимов охлаждения,

криостатирования, отепления и проведения сборочных работ на испытательных плечах. Подсистема обладает двумя криогенными резервуарами общей вместимостью 20 000 литров жидкого азота. Во время максимальной нагрузки потребление жидкого азота криогенным участком составляет около 50 000 литров в месяц. Основными потребителями жидкого азота являются гелиевые сателлитные рефрижераторы в момент первого этапа охлаждения СП магнитов. Азотная подсистема обладает более 50 м криогенных трубопроводов, имеющих вакуумную изоляцию и угольный адсорбер для минимизации теплопритока из окружающей среды. Отработанные пары газообразного азота собираются и выводятся из испытательного стенда в атмосферу.

На рисунке №1.3 представлена принципиальная схема криогенного участка, созданного на территории ЛФВЭ. Для надежности и простоты управления сложными криогенными термодинамическими процессами, а также увеличения темпа их проведения были выбраны сателлитные рефрижераторы дроссельного типа. Стенд имеет возможность проводить испытания на трех испытательных плечах одновременно, на остальных в это время производятся сборочные работы и отепление СП магнитов.

Основное достоинство этого принципа устройства криогенной системы состоит в использовании минимального количества криогенных трубопроводов, что сопутствует низким потерям жидкостных криогенных продуктов на транспортировку, а также минимизирует финансовые затраты на создание криогенной системы. Благодаря разработанной схеме сателлитного рефрижератора мы имеем возможность охлаждать СП магниты с высокой скоростью, настраивать параметры входного потока гелия по давлению от 0,2 МПа до 2,35 МПа и по температуре от 4,5 К до 250 К, что позволяет значительно увеличить темп проведения криогенных испытаний по сравнению со схемой, применённой в ОБТ.

Рисунок №1.2 Технологическая схема криогенного участка.

Рисунок №1.3. 3Э модель криогенного стенда в лаборатории ЛФВЭ ОИЯИ. 1 - гелиевый сателлитный рефрижератор (3 установки), 100 Вт на уровне 4,5 К, 2 - испытательное плечо (6 плеч), 3 - гелиевый сосуд Дьюара 1000 литров (3 Дьюара).

1.2. Гелиевый сателлитныйрефрижератор.

Основной задачей криогенного стенда является проведение непрерывных серийных испытаний СП магнитов. Для обеспечения максимальной надежности и простоты управления сложными термодинамическими процессами были выбраны гелиевые сателлитные рефрижераторы дроссельного типа. В работе [1] представлен подробный анализ энергоэффективности различных схем сателлитных рефрижераторов с различными вариантами выполнения ступеней окончательного охлаждения: дроссель, парожидкостной детандер, эжектор и др.

На рисунке 1.4 представлена разработанная нами технологическая схема гелиевого сателлитного рефрижератора с испытательным плечом. В состав предварительной ступени охлаждения рефрижератора входят: два теплообменных аппарата пластинчато-ребристого типа (№1 и №2), сборник жидкого азота с теплообменником змеевикового типа (№3), в котором циркулирует поток гелия, группа регулируемых вентилей и клапанов (VI, У2, У27 и У28), транспортные ветки для обеспечения жидким азотом испытательного плеча и заправочная магистраль для наполнения сборника жидкого азота. Окончательной ступенью охлаждения в рефрижераторе являются дроссельные вентиля ^26 и V3) и теплообменник змеевикового типа в сборнике жидкого гелия (№4). Сателлитный рефрижератор обладает тепловым алюминиевым экраном (№5), охлаждаемым жидким азотом и вакуумным кожухом (№6) для минимизации статического теплопритока, внутренний изоляционный объем вакуумируется в диапазоне 2 • 10-2 Па — 4 • 10-4 Па. Холодопроизводительность рефрижератора составляет 100 Вт на температурном уровне 4,5 К.

Установка обладает двумя пусковыми режимами: азотным и гелиевым. Сжатый поток гелия от центральной криогенной станции на входе в установку разделяется на первичный поток, который охлаждает СП магнит и испытательное плечо и вторичный поток, который охлаждает в сборнике жидкого гелия первичный поток. Азотный режим работы заключается в использовании теплоты парообразования и энтальпии испарившихся паров жидкого азота для охлаждения вторичного потока гелия. В свою очередь вторичный поток гелия охлаждает

первичный в сборнике жидкого гелия. Такая технологическая схема обеспечивает возможность охлаждать СП магнит с высокой скоростью. Теплые пары гелия из СП магнита в пусковых режимах возвращаются не в сборник, а в верхние слои теплообменника №2 для того, чтобы иметь возможность охлаждать СП магнит постоянным потоком гелия, имеющим температуру 80 К. Благодаря этому также существенно экономится расход жидкого азота.

Вторым этапом является гелиевое охлаждения. Для обеспечения процесса охлаждения СП магнита ниже 80 К используется жидкий гелий. Из сосуда Дьюара жидкий гелий подается в сборник рефрижератора, при этом вторичный поток охлаждения закрыт. Для СП магнитов типа «Нуклотрон» допускается высокая скорость охлаждения, благодаря их конструктивным особенностям. В третьей главе представлен расчет и результаты экспериментального исследования, направленного на определение температурного градиента ярма СП магнита при различных скоростях охлаждения.

В литературе рассмотрено множество примеров расчетов оптимального количества дополнительного потока жидкого гелия относительно основного [1, 2, 3, 4] для сателлитных рефрижераторов дроссельного типа (а). Оптимальное значение а достигается на уровне 7% - 11% [1, 2, 4] для дроссельного типа установки.

Далее представлена оценка оптимальности работы рефрижератора, основанная на определении коэффициента а с помощью уравнений энергетических балансов. Холодопроизводительность рефрижератора определяется из энергетического баланса.

^ = ^ • (¿7 — ¿з + а • (¿7 — ¿14)) , (1.1)

где £ - массовый расход основного потока гелия, кг/с I - энтальпия в точках согласно схеме рефрижератора (см. рис.1.5), кДж/кг.

Коэффициент а и £ рассчитываются по энергетическим балансам гелиевого теплообменника и сборника жидкого гелия.

Рисунок №1.4. Технологическая схема гелиевого сателлитного рефрижератора с испытательным плечом: 1, 2 -теплообменники, 3 - сборник жидкого азота, 4 - сборник жидкого гелия, 5 - испытательное плечо, 6 - переохладитель, 7 - СП магнит, 8 - ВТСП токовводы.

Рисунок №1.5. Схема гелиевого сателлитного рефрижератора.

' ¿2 — ¿3 + (1 + а) • ¿7 — (1 + а) • ¿8 = 0 , ¿3 + а • ¿14 + ^ — (1 + а) • ¿7 = 0 , (1.2)

¿2 + а • ¿14 + ^ — (1 + а) • ¿8 = 0 , 4

где и - тепловая нагрузка магнита, Вт и массовый расход через магнит, кг/с, соответственно.

Решив систему уравнений 1.2, находим коэффициент а и тепловую нагрузку на магнит , подставляем полученные значения в уравнение 1.1 для определения холодопроизводительности рефрижератора. Оптимально значение а для существующей установки составляет 7,7 % от основного потока гелия 8,05 г/с, при этом холодопроизводительность установки составляет 100 Вт. Из них в зависимости от вида СП магнита от 5,0 Вт до 50 Вт (0,3 г/с - 2,0 г/с) расходуется на тепловые нагрузки магнита. При увеличении а холодопроизводительность установки значительно не повысится, но значительно вырастут энергозатраты [1, 2, 4].

1.3 Система автоматического поддержания температурного уровня тепловых экранов и ВТСП токовводов на испытательных плечах.

На этапе развития системы криообеспечения стенда для испытаний СП магнитов нами была создана система автоматического поддержания температурного уровня тепловых экранов и уровня жидкого азота в высокотемпературных сверхпроводящих (ВТСП) токовводах испытательных плеч.

Система основана на применении пропорционально-интегрально-дифференцирующего (ПИД) регулятора, криогенных вентилей и клапанов. На рисунке №1.6 представлена принципиальная схема системы. С помощью ПИД регулятора выстраивается алгоритм работы регулирующих элементов системы, таких как криогенные вентили и клапаны. Для поддержания азотного уровня температур тепловых экранов испытательного плеча использовался алгоритм, при котором задается температура теплового экрана, в нашем случае 85 К и

Рисунок №1.6. Принципиальная схема системы автоматического поддержания температурного уровня тепловых экранов и уровня жидкого азота в ВТСП токовводах: 1 - ПИД регулятор; 2 - источник тока 24 V; 3 - электромагнитный клапан; 4 - пневматический вентиль; 5 - датчик давления; 6 - термопреобразователь сопротивления (Рй00); 7 -токовводный криостат; 8 - переохладитель; 9 - СП магнит; 10 - ВТСП токовводы; 11 - сепаратор жидкого азота.

допустимый гистерезис 5 К. При охлаждении теплового экрана жидким азотом термопреобразователь сопротивления Рй00 показывает снижение температуры с 293 К до 80К. При достижении 85 К ПИД регулятор подает сигнал на клапаны, которые контролируют поток газообразного азота на выходе из тепловых экранов, и они закрываются. В это время начинается медленное отепление экранов и при достижении температуры 90 К, ПИД регулятор подает сигнал на открытие клапанов, тем самым возобновляется охлаждающий поток через экраны.

На испытательном стенде были применены ВТСП токовводы, которые рассчитаны на работу в цикле до 21 кА и при постоянной нагрузке до 15 кА. Токоввод имеет три зоны охлаждения. Первая - водяное охлаждение медных шин, которое стабилизирует температурный уровень верхней части токоввода. Вторая зона охлаждается жидким азотом. Для снижения расхода жидкого гелия во время криогенных испытаний в токовводе был применен высокотемпературный сверхпроводник первого поколения. Применение ВТСП сверхпроводника позволяет снять тепловую нагрузку токоввода теплотой парообразования жидкого азота и теплоемкостью его паров. В последней третьей зоне охлаждения используется жидкий гелий для снятия статического теплопритока от «холодного» конца ВТСП части до соединяющей СП петли магнита. Применение ВТСП токовводов значительно снизило затраты жидкого гелия на охлаждение токовводов. При работе с постоянным током 12 кА (самый напряженный рабочий цикл) тепловая нагрузка на ВТСП часть одного токоввода составляет 320 Вт. Для снятия такой тепловой нагрузки требуется 1,6 г/с жидкого азота. На низкотемпературную сверхпроводящую (НТСП) часть требуется для снятия нагрузки 3,6 Вт, 0,18 г/с жидкого гелия [6, 7]. Во время работы испытательного стенда значения максимальных токов ниже, следовательно, и тепловыделения в токовводе более низкие.

Параллельно с регулировкой температуры тепловых экранов система автоматически регулирует один из важнейших параметров работы ВТСП токовводов - уровень жидкого азота в бачках охлаждения. При возникновении потери сверхпроводимости из-за нагрева ВТСП части токоввода и появлении

потенциала на сверхпроводящем участке срабатывает система защиты при достижении потенциала равного 60 мВ. Система регулировки уровней жидкого азота в бачках ВТСП токовводов состоит из ПИД регулятора, термопреобразователей сопротивления Pt100, установленных в верхней и нижней частях бочонка, что позволяет контролировать уровень азота, датчиков давления и объемного расхода на выходе из ВТСП токовводов, трех регулирующих вентилей, один из которых применяется в криогенных условиях (см. рис. №1.6). Алгоритм действия автоматической системы предполагает, что в ПИД регулятор заложены следующие условия:

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Никифоров Дмитрий Николаевич, 2020 год

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Агапов Н. Н. / Термодинамический анализ и оптимизация криогенных гелиевых систем с сателлитными рефрижераторами // Сообщение ОИЯИ 8-84-165, Дубна, 1984 г.

2. Ходжибагиян Г.Г. / Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Прототипный модуль сверхпроводящей магнитной системы НУКЛОТРОНа - ускорителя релятивистских ядер // ОИЯИ, Дубна, 1985 г.

3. Агапов Н.Н. / Криогенные технологии в сверхпроводящем ускорителе релятивистских ядер - НУКЛОТРОНе // Физика элементарных частиц и атомного ядра, 1999, том 30, вып.3

4. Агапов Н.Н. / Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. Создание и исследование систем криообеспечения ускорителей со сверхпроводящими магнитами // ОИЯИ, Дубна, 1994.

5. Малков М.П., Данилов И.Б., Зельдович А.Г., Фрадков А.Б. / Справочник по физико-техническим основам криогеники // изд. 3, Энергоатомиздат, Москва, 1985.

6. Y. Bi, K. Ding, H. Feng, C. Liu, H. Wu, Y. Song, and T. Zhou / Development of 12 kA HTS Current Lead for Accelerator Magnet Test Application // IEEE Transactions on Applied Superconductivity, VOL. 23, NO. 3, JUNE 2013.

7. Е.В. Кресь, Chenglian Liu, Г.Г. Ходжибагиян, Д.Н. Никифоров и др. / «Испытание прототипов высокотемпературных сверхпроводящих токовводов криогенного стенда для тестирования магнитных элементов ускорительного комплекса NICA» // Письма ЭЧАЯ 2014, т. 11, №5 (189), С. 941-944

8. Уилсон М. / Сверхпроводящие магниты // пер. с англ. - М.: Мир, 1985 - 405 с., ил.

9. Kovalenko A., Agapov N., Khodzhibagian H. et al. / New results on minimizing AC power loses in a fast cycling 2T superferric dipole with a

cold yoke // IEEE transactions on applied superconductivity : a publication of the IEEE Superconductivity Committee, ISSN:1051-8223, eISSN:1558-2515, vol.16, p. 338-341, 2006

10. B. Kondratiev, H. G. Khodzhibagiyan, S. A. Kostromin, D. N. Nikiforov / Dynamic heat releases measurements in the NICA dipole and quadrupole magnets // Письма в ЭЧАЯ, ISSN:1814-5957, eISSN:1814-5973, Изд:ОИЯИ, 15, 7, 827, 2018

11.Балдин А.М., и др. / Сверхпроводящие мультипольные корректорные магниты для Нуклотрона // Сообщение ОИЯИ Р9 - 95 - 260, 1995.

12. Agapov N., Nikiforov D. и др. / «Cryogenics for the Future Accelerator Complex NICA at JINR» // Письма ЭЧАЯ 2014, т. 11, №«4 (188), С. 760767.

13. Е.В. Кресь, Chenglian Liu, Г.Г. Ходжибагиян, Д.Н. Никифоров и др. / «Испытание прототипов высокотемпературных сверхпроводящих токовводов криогенного стенда для тестирования магнитных элементов ускорительного комплекса NICA» // Письма ЭЧАЯ 2014, т. 11, №5 (189), С. 941-944

14. D. Nikiforov, N. Agapov, H. Khodzhibagiyan, et al. / «Cryogenic test facility of superconducting magnets for the accelerator complex NICA» // Journal of Physics: conference series, ISSN: 1742-6588, eISSN: 17426596, ed. IOP Publishing Limited, 2015.

15. Агапов Н. Н., Батин В. И., Никифоров Д. Н., Емельянов Н. Э. и др. / Развитие и реконструкция криогенной системы ЛФВЭ для ускорительного комплекса NICA (2012 - 2015 гг.) // Сообщение ОИЯИ Р8-2012-14, Дубна, 2012.

16. H. G. Khodzhibagiyan, N. N. Agapov, P. G. Akishin, V. V. Borisov, A. V. Bychkov, A. R. Galimov, A. M. Donyagin, V. N. Karpinskiy, S. A. Kostromin, O. S. Kozlov, A. V. Kudashkin, G. L. Kuznetsov, I. N. Meshkov, V. A. Mikhaylov, N. A. Morozov, D. N. Nikiforov, R. V. Pivin, A. V. Shabunov, S. A. Smirnov, A. Yu. Starikov, and G. V. Trubnikov / «

Superconducting Magnets for the NICA Accelerator Collider Complex» // IEEE Transactions on Applied Superconductivity, Volume: 24, Issue: 3, Article Number: 4001304, 2014.

17. N. Agapov, N. Emelianov, D. Nikiforov et al. / «Cryogenics for the Future Accelerator Complex NICA at JINR» // The 12th «CRYOGENICS 2012» IIR International Conference, book of abstracts, Icaris Ltd.

18. D. Nikiforov, N. Emelianov. / «Cool-Down Processes of the NICA Accelerator Complex» // The 12th «CRYOGENICS 2012» IIR International Conference, book of abstracts, Icaris Ltd.

19. D. Nikiforov, N. Agapov H Khodzhibagiyan, N Emelianov and V Korolev / Cryogenic test facility of superconducting magnets for the accelerator complex NICA // Journal of Physics: conference series, ISSN:1742-6588, eISSN:1742-6596, H3g:IOP Publishing Limited, 507, 032034, 2014.

20. Yu. Mitrofanova, N. Agapov, D. Nikiforov et al. / « Liquid Helium Technologies at Cryogenic Complex of the Heavy Ions Collider NICA» // The 5th International Particle Accelerator Conference. 2014, WEPRI108.

21. H. Khodzhibagiyan, S. Kostromin, D. Nikiforov et al. / « Facility for Assembling and Serial Test of Superconducting Magnets» // The 5th International Particle Accelerator Conference. 2014, WEPRI089.

22. H. G. Khodzhibagiyan, N.N. Agapov, P.G. Akishin, V.V. Borisov, A.V. Bychkov, A.R. Galimov, O.V. Golubitskiy, A.M. Donyagin, V.N. Karpinskiy, B.Yu. Kondratiev, S.A. Korovkin, S.A. Kostromin, A.V. Kudashkin, G.L. Kuznetsov, D.N. Nikiforov, A.V. Shemchuk, S.A. Smirnov, A.Yu. Starikov and G.V. Trubnikov / "Progress on manufacturing and testing of the SC magnets for the NICA booster synchrotron" // Proceedings of the RuPAC 2016, pp. 144-146.

23. G.S. Sedykh, E.V. Gorbachev, A.E. Kirichenko, V.I. Volkov, A.R. Galimov, D.N. Nikiforov, D.V. Neapolitanskiy, V.V. Kosachev, R.V. Pivin / "Control system of the superconducting magnet test bench for NICA accelerator complex" // CEUR Workshop Proceedings (CEUR-

WS.org), Nuclear Electronics and Computing 2017, Vol-2023, ISSN: 1613-0073.

24. H. G. Khodzhibagiyan, N. N. Agapov, P. G. Akishin, V. V. Borisov, A. V. Bychkov, A. R. Galimov, D. N. Nikiforov et al / Superconducting Magnets for the NICA Accelerator Collider Project // Applied Superconductivity, 26, 4, 4003004, 2016.

25.Agapov N., Nikiforov D., Emelianov N., et al / Cryogenics for the Future Accelerator Complex NICA at JINR // Письма ЭЧАЯ , Изд:ОИЯИ, 11, 4, 760-767, 2014.

26. Аверичев А.С., Агапов Н.Н., Александров В.С., Алфеев А.В., Андреев В.А., Базанов А.М., Батин В.И., Блинов Н.А., Борисов В.В., Бровко О.И., Бутенко А.В., Бучнев В.Н., Вадеев В.П., Василишин Б.В., Вишневский А.В., Волков В.И., Галимов А.Р., Говоров А.И., Гогов Д.С., Головенский Б.В., Голубицкий О.М., Горбачев Е.В., Гребенцов А.Ю., Дергунов А.П., Донец Д.Е., Донец Е.Д., Донец Е.Е., Дробин В.М., Дударев А.В., Елисеев А.В., Емельянов Н.Э., Жабицкий

B.М., Иванов Е.В., Исадов В.А., Карпинский В.Н., Карпов Г.В., Кекелидзе В.Д., Кириченко А.Е., Кобец А.Г., Кобец В.В., Коваленко

A.Д., Козлов О.С., Колесников С.Ю., Константинов А.В., Костромин

C.А., Крылов А.Р., Крылов В.А., Кудашкин А.В., Кукарников С.И., Кунченко О.А., Кутузова Л.В., Лебедев Н.И., Левтеров К.А., Ледницки Р., Люосев Д. А., Макаров А. А., Малиновски Х., Матвеев

B.А., Мешков И.Н., Митрофанова Ю.А., Михайлов В.А., Мончинский В.А., Морозов Н.В., Нестеров А.В., Никифоров Д.Н., Ноженко Ю.М., Омельяненко М.М., Осипенков А.Л., Пивин Р.В., Пиляр Н.В., Понкин Д.А., Прокофьичев Ю.В., Рабцун С.В., Рамздорф

A.Ю., Романов С.В., Рукояткин П.А., Рукояткина Т.В., Сальников

B.В., Седых С.Н., Селезнёв В.В., Сёмин Н.В., Серочкин Е.В., Сидорин А.О., Сидоров А.И., Слепнёв В.М., Слепнёв И.В., Смирнов А.В., Смирнова 3.И., Сорин А.С., Стариков А.Ю., Сыресин Е.М.,

Тимошенко Г.Н., Топилин Н.Д., Трубников Г.В., Тузиков А.В., Фатеев А.А., Филиппов А.В., Филиппов Н.А., Фимушкин В.В., Ходжибагиян Г.Г., Шабунов А.В., Швецов В.С., Шевченко К.В., Шокин В.И., Шумков В.М., Шурхно Н.А., Шурыгин А.А., Щёголев В.Ю / Технический проект ускорительного комплекса NICA // 978-59530-0416-9810, Издательский отдел Объединённого института ядерных исследований, 2015

27. Khodzhibagiyan H., Agapov N., Borisov V., Galimov A., Korolev V., Nikiforov D., Karpinskiy V., Kostromin S., Starikov A., and Trubnikov G. / Facility for Superconducting Magnet Assembling and Serial Testing // 66-70, Proceeding of the 13th Cryogenics 2014, IIR International Conference, April 2014, Prague, Czech Republic, 2014

28. H. G. Khodzhibagiyan, N. N. Agapov, P. G. Akishin, V. V. Borisov, A. V. Bychkov, A. R. Galimov, A. M. Donyagin, V. N. Karpinskiy, S. A. Kostromin, O. S. Kozlov, A. V. Kudashkin, G. L. Kuznetsov, I. N. Meshkov, V. A. Mikhaylov, N. A. Morozov, D. N. Nikiforov et al / Superconducting Magnets for the NICA Accelerator Collider Project // 4003004, IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 26, 4, 2015

29. Nikiforov D. / Creation of cryogenic test bench for superconducting magnets of NICA and FAIR projects // 1st International Conference of Cryogenics and Refrigeration Technology, book of abstracts, Bucharest, Romania, 2016

30. H. G. Khodzhibagiyan, N.N. Agapov, P.G. Akishin, V.V. Borisov, A.V. Bychkov, A.R. Galimov, O.V. Golubitskiy, A.M. Donyagin, V.N. Karpinskiy, B.Yu. Kondratiev, S.A. Korovkin, S.A. Kostromin, A.V. Kudashkin, G.L. Kuznetsov, D.N. Nikiforov, A.V. Shemchuk, S.A et al / Progress on manufacturing and testing of the SC magnets for the NICA booster synchrotron // XXV, Scientific Council on Charged Particle Accelerators, Proceedings of the RuPAC 2016, 2016

31. Nikiforov D., Kostromin S., Loshmanova K. / Serial cryogenic tests of SC-magnets for NICA project // 14th CRYOGENICS 2017, book of abstracts, Dresden, Germany, 2017

32. Sedykh, E.V. Gorbachev, A.E. Kirichenko, V.I. Volkov, A.R. Galimov, D.N. Nikiforov, D.V. Neapolitanskiy, V.V. Kosachev, R.V. Pivin / Control system of the superconducting magnet test bench for the NICA accelerator complex // G.S., 271-275, CEUR Workshop Proceedings (CEUR-WS.org), NEC, Budva, Montenegro, September 25-29, 2017., Vol-2023, 1613-0073, 2017

33. Агапов Н.Н. / Термодинамический анализ и оптимизация криогенных гелиевых систем с сателлитными рефрижераторами. // Сообщение ОИЯИ 8 - 84 - 165, Дубна, 1984.

34. Дацков В.И. / Угольные резисторы ТВО для измерения температур в интервале 4,2 - 450 К. // ПТЭ, 1981, №4, с.253.

35. Дробин и др. / Потери в сверхпроводящих кабелях в импульсных магнитных полях. // Препринт ОИЯИ, Р8 - 80 - 575, Дубна, 1980.

36. Дерендяев Ю.С., Кузнецов А.Б. / О течении парожидкостной смеси гелия в трубе с внешним теплопритоком. // Сообщение ОИЯИ 8 - 80 - 789, Дубна, 1980.

37. Агеев И.А., Шамичев А.Н. / Термодинамический анализ рефрижераторного цикла с избыточным обратным потоком. // Предпринт ИФВЭ 82 - 159. Серпухов, 1982.

38. Дьячков Е.И., Зельдович А.Г., Смирнов Е.И., Ходжибагиян Г.Г. / Криостатирование импульсных сверхпроводящих магнитов с параллельным питанием обмоток двухфазным гелием. // Сообщение ОИЯИ, 8 - 82 - 169, Дубна, 1982.

39. Балдин А.М., Васильев А.А., Дьячков Е.И., Зельдович А.Г. и др. / Стенд для исследования импульсных сверхпроводящих магнитов. Испытания на нем дипольного магнита СПД-2. // В кн.: Труды Пятого

Всесоюзного совещания по ускорителям заряженных частиц. «Наука», М., 1977, т.2, с.63.

40. G.Moritz et al. / Towards fast pulsed superconducting synchrotron magnets // Conceptual Design Report,(2001), http://www.gsi.de/Future/; Proc. PAC'2001, Chicago, pp. 211-214 , 2001.

41. A.M.Baldin, et al. / "Superconducting fast cycling magnets of the Nuclotron" // IEEE Trans. on Appl. Superconductivity, v.5, 1995, pp.875877.

42. A.Kovalenko, A.Kalimov, H.Khodzhibagiyan, G.Moritz and C.Muhle. / "Optimization of a superferric Nuclotron type dipole for the GSI fast pulsed Synchrotron" // in Proceedings MT-17, Geneva, 2001 pp.161-165.

43. A.Kovalenko, N.Agapov, S.Averichev, A.Donyagin, I.Eliseeva, I.Karpunina, H.Khodzhibagiyan, G.Kuznetsov, A.Nesterov, A.Starikov, L.Zaitsev, G.Moritz, C.Muehle, E.Fischer, G.Hess, J.Kaugerts, and M.Kauschke / "Superconducting fast-cycling dipole magnets for the GSI future accelerator facility" // In Proceedings EPAC2002, Paris, France, June 3-7, 2002.

44. N. A.Kovalenko, N.Agapov, S.Averichev, A.Donyagin, I.Eliseeva, I.Karpunina, H.Khodzhibagiyan, G.Kuznetsov, A.Nesterov, A.Starikov, L.Zaitsev, G.Moritz, C.Muehle, E.Fischer, G.Hess, J.Kaugerts, and M.Kauschke / "Superconducting fast-cycling dipole magnets for the GSI future accelerator facility". // In Proceedings EPAC2002, Paris, France, June 3-7, 2002 (in press).

45. A.D.Kovalenko et al. / Progress in the design and study of a superferric dipole magnet for the GSI fast-pulsed synchrotron SIS100. // MT-18, IEEE Trans. On Applied Superconductivity, vol.14, №.2, 2003.

46. E.Fischer, P.Akishin, H.Khodzhibagiyan, A.Kovalenko, G.Kuznetsov, G.Moritz, A.Smirnov / Minimization of AC power losses in fast cycling window frame 2T superferric magnets with the yoke at 4.5 K // Presented at ASC'2004, Jacsonville, 2004.

47. N.Agapov, S.Averichev, A.Donyagin, I.Eliseeva, I.Karpunina, H.Khodzhibagiyan, A.Kovalenko, G.Kuznetsov, V.Kuzichev, G.Moritz, C.Muehle, P.Nikitaev and A.Starikov / Experimental study of a prototype dipole magnet with iron at T=80 K for the GSI fast cycling Synchrotron // in Proceedings MT-17, , pp.116-165., 2001.

48. A.Kovalenko, N.Agapov, S.Averichev, A.Donyagin, H.Khodzhibagiyan, G.Kuznetsov, A.Starikov, E.Fischer, G.Hess, G.Moritz and C.Muehle / Superferric model dipole magnet with the yoke at 80K for the GSI future fast cycling Synchrotron // In Proceedings ASC2002, Houston, August 2002, v. 13, N2, pp.1335-1338, 2003.

49. Design and Construction of Nuclotron-based Ion Collider fAcility (NICA) [Электронный ресурс]. Conceptual Design Report. JINR: Dubna, 2008 -http://nucloserv.jinr.ru/nica_webpage/Nica_files/reports/ CDR_07/CDR_NICA%20.html. - электронный ресурс со свободным доступом.

50. Kovalenko A.D. et al. / Nuclotron-M Project / Dubna: JINR, 2007.

51. Агапов Н.Н., А.В.Бутенко, А.Д.Коваленко, В.И.Волков, В.Н.Карпинский, А.О.Сидорин, Г.В.Трубников, Г.Г.Ходджибагиян / Итоги реализации проекта "Нуклотрон-М" // Физика элементарных частиц и атомного ядра, ISSN:0367-2026, eISSN:1814-7445, Изд:ОИЯИ, стр. 916-948, 2012.

52. Н.Н.Агапов, А.В.Бутенко, В.И.Волков, А.В.Елисеев, Г.Г.Ходжибагиян, В.Н.Карпинский, А.Д.Коваленко, О.С.Козлов, И.Н.Мешков, В.А.Михайлов, В.А.Мончинский, Р.В.Пивин, А.О.Сидорин, А.В.Смирнов, Г.В.Трубников / Бустерный синхротрон ускорительного комплекса NICA // Письма в ЭЧАЯ, ISSN:1814-5957, eISSN:1814-5973, Изд:ОИЯИ, стр. 723-730, 2010.

53. Н.Н.Агапов, А.В.Алфеев, В.А.Андреев, В.И.Батин, О.И.Бровко, А.В.Бутенко, Б.В.Василишин, В.И.Волков, А.И.Говоров, Е.Д.Донец, Е.Е.Донец, Д.Е.Донец, А.В.Елисеев, И.Б.Иссинский,

В.Н.Карпинский, В.Д.Кекелидзе, А.Д.Коваленко, О.С.Козлов, И.Н.Мешков, В.А.Михайлов, В.А.Мончинский, П.А.Рукояткин,

H.В.Семин, А.О.Сидорин, А.Н.Сисакян, В.М.Слепнев, А.С.Сорин, Г.В.Трубников, Г.Г.Ходжибагиян / Прогресс в развитии ускорительного комплекса Нуклотрон // Письма в ЭЧАЯ, ISSN:1814-5957, eISSN:1814-5973, Изд:ОИЯИ, стр. 731-736, 2010.

54. E. Fischer, H. Khodzhibagiyan, P. Schnizer, and A. Bleile / Status of the superconducting magnets for the SIS100 synchrotron and the NICA project // IEEE transactions on applied superconductivity: a publication of the IEEE Superconductivity Committee, ISSN:1051-8223, eISSN:1558-2515, Изд:1ЕЕЕ, 4100504, 2013.

55. K. Sugita, P. Akishin, E. Fischer, A. Mierau, and P. Schnizer / 3D static and dynamic field quality calculations for superconducting SIS100 corrector magnets // in Proc. IPAC, pp. 337-339, 2010.

56. K. Sugita, E. Fischer, H. Khodzhibagiyan, H. Müller, J. Macavei, and G. Moritz / Design of the multipole corrector magnets for SIS100 // IEEE Trans. Appl. Supercond., vol. 19, no. 3, pp. 1154-1157, 2009.

57. H. Khodzhibagiyan, P. Akishin, A. Bychkov, O. Kozlov, G. Kuznetsov,

I. Meshkov, V. Mikhaylov, A. Muravieva, E. Shabunov, A. Starikvov, and G. Trubnikov / Status of the development of superconducting magnets // for the NICA project, IEEE Trans. Appl. Supercond., vol. 22, no. 3, 2002.

58. H. G. Khodzhibagiyan et al. / Superconducting magnets for the NICA accelerator complex in Dubna // IEEE Trans. Appl. Supercond., vol. 21, no. 3, pp. 1795-1798, 2011.

59. E. Fischer, H. Khodzhibagiyan, and A. Kovalenko / Full size model magnets for the FAIR SIS100 synchrotron // IEEE Trans. Appl. Supercond., vol. 18, no. 2, pp. 260-263, 2008.

60. E. Fischer, P. Schnizer, R. Kurnyshov, B. Schnizer, and P. Shcherbakov / Numerical analysis of the operation parameters of fast cycling

superconducing magnets // IEEE Trans. Appl. Supercond., vol. 19, no. 3, pp. 1266-1267, 2009.

61. H. Khodzhibagiyan, P. Akishin, A. Bychkov, A. Kovalenko, O. Kozlov,

G. Kuznetsov, I. Meshkov, V. Mikhailov, E. Muravieva, A. Shabunov, A.Starikov , and G. Trubnikov / Superconducting Magnets for the NICA Accelerator Complex in Dubna // IEEE transactions on applied superconductivity: a publication of the IEEE Superconductivity Committee, ISSN:1051-8223, eISSN:1558-2515, Изд:1ЕЕЕ, pp. 17951798, 2011.

62. A. N. Sissakian et al. / The Project NICA/MPD at JINR: Search for the mixed phase of strongly interacting matter at Nuclotron-based ion collider facility // XXIII Int. Symposium on lepton and photon interaction at high energy, LP07, Daegu, Korea, 2007.

63. A. Butenko N. Agapov, A. Eliseev, V. Karpinsky, H. Khodzhibagiyan, A. Kovalenko, G. Kuznetsov, I. Meshkov, V. Mikhaylov, V. Monchinsky, A. Sidorin, A. Smirnov, G. Trubnikov, B. Vasilishin / Design of the Nuclotron booster in the NICA project // Proc. Of IPAC'10, pp. 681-683, Kyoto, Japan, 2010.

64. E. Fischer, A. Mierau, P. Schnizer, A. Bleile, W. Gaertner, O. Guymenuk,

H. Khodzhibagiyan, C. Schroeder, G. Sikler, and A. Stafiniak / Thermodynamic Properties of Fast Ramped Superconducting Accelerator Magnets for the FAIR Project // Advances in Cryogenic Engineering , ISSN:0065-2482, рр. 989-996, 2010.

65. Hamlet Khodzhibagiyan, Alexander Bazanov, Alexei Donyagin, Artem Galimov, Victor Karpinsky, Grigory Kuznetsov, Peter Nikitaev, Alexander Smirnov, Grigory Trubnikov / Cryogenic test of the full-size superconducting magnet for the Booster synchrotron of the NICA project // Physics Procedia, Изд:Elsevier, 36, рр. 1083-1086, 2012.

66. Коваленко А.Д., Кекелидзе В.Д., Трубников Г.В., Ходжибагиян Г.Г. / Сверхпроводящие магниты Нуклотрона и их усовершенствование

для применения в синхротроне тяжелых ионов SIS 100 проекта FAIR // Атомная энергия, ISSN:0004-7163, Изд:Атомная энергия, т.112, .№2, стр. 68-76, 2012.

67. L. Potanina, V. Pantsyrny, A. Shikov, N. Salunin, I. Gubkin, V. Korpusov, H. Khodzhibagiyan, A. Kovalenko, E. Fischer, H. Mueller, G. Moritz / Experimental Results on the Development of Superconducting NbTi/Cu-Mn/Cu Wires for Magnet Systems of SIS100 and SIS300 Synchrotrons of FAIR // IEEE Trans. on Appl. Supercond., vol.20, №3, рр. 1395-1398, 2010.

68. A. Sidorin, N. Agapov, V. Alexandrov, O. Brovko, V. Batin, A. Butenko, D. Donets, A. Eliseev, A. Govorov, V. Karpinsky V. Kekelidze, H. Khodzhibagiyan, A. Kirichenko, A. Kovalenko, O. Kozlov, I. Meshkov, V. Mikhaylov, V. Monchinsky, S. Romanov, V. Shevtsov, I. Slepnev, A. Sissakian, G. Trubnikov, B. Vasilishin, V. Volkov / Status of the Nuclotron // ICFA Beam Dynamics Newsletter, vol.1, №53, рр. 72-77, 2010.

69. A.A.Smirnov, A.D.Kovalenko / Nuclotron-superconducting accelerator of nuclei at LHE JINR // Particles and Nuclei, Letters, v.1, № 6 (123), pр.11-40, 2004.

70. NICA Conceptual Design Report [Электронный ресурс] JINR, January 2008. http://www.jinr.ru. - электронный ресурс со свободным доступом.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих

работах:

1. Cryogenic test facility of superconducting magnets for the accelerator complex NICA / D Nikiforov в соавторстве с N Agapov, H Khodzhibagiyan, N Emelianov and V Korolev // Journal of Physics: conference series, ISSN:1742-6588, eISSN:1742-6596, ИздОТ Publishing Limited, 507, 032034, 2014.

2. Superconducting magnets for the NICA accelerator collider complex / D Nikiforov в соавторстве с H. G. Khodzhibagiyan, N. N. Agapov, P. G. Akishin, N. A. Blinov, V. V. Borisov, A. V. Bychkov, A. R. Galimov, A. M. Donyagin, V. N. Karpinskiy, V. S. Korolev, O. S. Kozlov, O. A. K и др. // IEEE transactions on applied superconductivity: a publication of the IEEE Superconductivity Committee, ISSN:1051-8223, eISSN:1558-2515, Изд:IEEE, 24, 3, 4001304, 2014.

3. Superconducting Magnets for the NICA Accelerator Collider Project / D Nikiforov в соавторстве с H. G. Khodzhibagiyan, N. N. Agapov, P. G. Akishin, V. V. Borisov, A. V. Bychkov, A. R. Galimov, A. M. Donyagin, V. N. Karpinskiy, S. A. Kostromin, O. S. Kozlov, A. V. Kudashkin, G. и др. // Applied Superconductivity, 26, 4, 4003004, 2016.

4. Production and Test Status of the Superconducting Magnets for the NICA project and the SIS100 Synchrotron / D. N. Nikiforov в соавторстве с H. G. Khodzhibagiyan, V. V. Borisov, V. D. Kekelidze, S. A. Kostromin, A. Yu. Starikov, G. V. Trubnikov, E. Fischer, A. Bleile, V. Datskov, F. Kaether, A. Mierau, и др., IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 2019.

5. Cryogenics for the Future Accelerator Complex NICA at JINR / Nikiforov D. в соавторостве с Agapov N., Emelianov N., etc. // ЭЧАЯ , Изд:ОИЯИ, 11, 4, 760767, 2014.

6. Испытание прототипов высокотемпературных сверхпроводящих токовводов криогенного стенда для тестирования магнитных элементов ускорительного комплекса NICA / Д.Н. Никифоров в соавторстве с Е.В.

Кресь, Г.Г. Ходжибагиян, Chenglian Liu и др. // ЭЧАЯ , Изд:ОИЯИ, 11, 5, 941-944, 2014.

7. Dynamic heat releases measurements in the NICA dipole and quadrupole magnets / D. N. Nikiforov в соавторстве с B. Kondratiev, H. G. Khodzhibagiyan, S. A. Kostromin // Письма в ЭЧАЯ, ISSN: 1814-5957, eISSN: 1814-5973, Изд:ОИЯИ, 15, 7, 827, 2018.

8. Cryogenics for the future accelerator complex NICA at JINR / D. N. Nikiforov в соавторстве с N. N. Agapov, V.I. Batin, N.E Emelianov, Iu.A. Mitrofanova, G. V. Trubnikov, I.G. Hisameev, G.F. Ziskin, B.D. Krakovsky, O.M. Popov, V.N. Udut, // physics of Particles and Nuclei Letters, T11, №4, с. 491-496, 2014

9. Facility for Superconducting Magnet Assembling and Serial Testing / Nikiforov D. в соавторстве с Khodzhibagiyan H., Agapov N., Borisov V., Galimov A., Korolev V., Karpinskiy V., Kostromin S., Starikov A., and Trubnikov G. // Proceeding of the 13th Cryogenics 2014, IIR International Conference, April 2014, Prague, Czech Republic, 66-70, 2014.

10. Superconducting Magnets for the NICA Accelerator Collider Project / D. N. Nikiforov в соавторстве с H. G. Khodzhibagiyan, N. N. Agapov, P. G. Akishin, V. V. Borisov, A. V. Bychkov, A. R. Galimov, A. M. Donyagin, V. N. Karpinskiy, S. A. Kostromin, O. S. Kozlov, A. V. Kudashkin, G. L. Kuznetsov, I. N. Meshkov, V. A. Mikhaylov, N. A. Morozov и др. // International Conference on Magnet Technology 24, Seoul, Korea 2015.

11. Creation of cryogenic test bench for superconducting magnets of NICA and FAIR projects / Nikiforov D. // Proceedings of 1st International Conference of Cryogenics and Refrigeration Technology, Bucharest, Romania, 2016.

12. Progress on manufacturing and testing of the SC magnets for the NICA booster synchrotron / D.N. Nikiforov в соавторстве с H. G. Khodzhibagiyan, N.N. Agapov, P.G. Akishin, V.V. Borisov, A.V. Bychkov, A.R. Galimov, O.V. Golubitskiy, A.M. Donyagin, V.N. Karpinskiy, B.Yu. Kondratiev, S.A. Korovkin, S.A. Kostromin, A.V. Kudashkin, G.L. Kuznetsov, A.V. Shemchuk, S.A и др., Proceedings of the RuPAC 2016.

13. Serial cryogenic tests of SC-magnets for NICA project / Nikiforov D. в соавторстве с Kostromin S., Loshmanova K., Proceedings of 14th CRYOGENICS 2017, Dresden, Germany 2017.

14. Control system of the superconducting magnet test bench for the NICA accelerator complex / Nikiforov D.N. в соавторстве c G.S. Sedykh, E.V. Gorbachev, A.E. Kirichenko, V.I. Volkov, A.R. Galimov, D.N. Neapolitanskiy, V.V. Kosachev, R.V. Pivin // CEUR Workshop Proceedings (CEUR-WS.org), Nuclear Electronics and Computing Selected Papers of the 26th International Symposium on Nuclear Electronics and Computing (NEC 2017), Vol-2023, 1613-0073, 2017.

15. Superconducting magnets for NICA project / Nikiforov D.N. // Proceedings of XXVI Russian Particle Accelerator Conference RuPAC2018, , Protvino, Russia, 2018.

16. Cool-Down Processes of the NICA Accelerator Complex / D. Nikiforov в соавторстве c N. Emelianov // Proceedings of 12TH CRYOGENICS 2012 IIR INTERNATIONAL CONFERENCE, Dresden, Germany, 2012.

17. Facility for Assembling and Serial Test of Superconducting Magnets / D. Nikiforov в соавторстве c S.A. Kostromin, N.N. Agapov, V.V. Borisov, A.R. Galimov, V. Karpinsky, H.G. Khodzhibagiyan, V.S. Korolev, , N.V. Semin, A.Y. Starikov, G.V. Trubnikov // 2700-2702, Proceeding of IPAC2014, 2014

18. Liquid Helium Technologies at Cryogenic Complex of the Heavy Ion Collider NICA / D.N. Nikiforov в соавторстве c Iu.A. Mitrofanova, N.N. Agapov, N. Emelianov, H.G. Khodzhibagiyan, R. Herzog, A. Kade, J. Klier // 2752-2755, Proceeding of IPAC2014, 2014IPAC, 2014.

19. Creation of a cryogenic testing bench for superconducting magnets of a NICA and SIS100 projects / D. Nikiforov в соавторстве c H. Khodzhibagiyan, S. Kostromin // Proceeding of the 24th IIR International Congress of Refrigeration, Yokohama, Japan, 2015.

20. Развитие и реконструкция криогенной системы ЛФВЭ для ускорительного комплекса NICA (2012 - 2015 гг.) / Никифоров Д. Н. в соавторстве c Агапов Н. Н., Батин В. И., Емельянов Н. Э. и др. // Р8-2012-14, Сообщение ОИЯИ, 2012