Moduladores Ressonantes de Alta Tensão Para Alvo do ISOLDE EVALUATED

Detalhes: O presente trabalho apresenta uma nova topologia para o modulador de tensão do acelerador On-Line Isotope Mass Separator ISOLDE presente na Organização Europeia de Investigação Nuclear (CERN). Este acelerador permite estudar núcleos radioativos produzidos por um feixe de iões num alvo. O sucesso da investigação nesta instalação depende da precisão e estabilidade dos equipamentos que alimentam o acelerador, cuja tensão nominal é de 60 kV. O protótipo estudado tira partido dos avanços e conclusões até à data, para desenvolver uma topologia ressonante que utiliza apenas dois semicondutores MOSFET e quatro díodos, comandados por um microcontrolador, para polarizar o alvo e devolver a energia à fonte. Isto é conseguido com o recurso a uma bobine que permite oscilar a energia entre a fonte de tensão e o alvo, e entre o alvo e a fonte, comandada pelos interruptores MOSFET em momentos precisos. Foram realizadas simulações à topologia recorrendo ao software Cadence Orcad, e ensaios laboratoriais à tensão de 100 V. Neles foi possível confirmar o funcionamento ressonante do circuito onde a tensão no alvo é modelada a 0 V, simulando o feixe de iões no alvo, recuperando para a tensão nominal de 100 V e estabilizando nesse valor eficientemente, simulando a medição das massas separadas após colisão.

Discussão: janeiro 21, 2021, 10:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

AUTOR

João Carlos de Almeida Mendes (ist169709)

ORIENTADOR

José Fernando Alves da Silva

Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores (DEEC)

Professor Catedrático