Estudo comparativo entre as topologias dos moduladores Marx, conversor e PFN para acionamento de amplificadores Klystrons para fontes de Espalação nuclear

• Processo: 10/15754-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Pesquisa
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2010
• Data de Término da vigência: 19 de novembro de 2010
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Elétrica - Telecomunicações
• Pesquisador responsável: Cláudio Costa Motta
• Beneficiário: Cláudio Costa Motta
• Pesquisador Anfitrião: Fernando da Silva Rafael
• Instituição Sede: Centro Tecnológico da Marinha em São Paulo (CTMSP). Ministério da Defesa (Brasil). São Paulo , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: SLAC National Accelerator Laboratory, Estados Unidos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Amplificadores klystrons de alta potência | Moduladores pulsados de alta potência para acionamento de amplificadores klystrons | Microondas de potência

Resumo

Este plano de trabalho prevê um estudo comparativo entre as três topologias atualmente empregadas (PFN, modulador Marx e modulador/conversor) na construção de moduladores pulsados, para acionamento de amplificadores klystrons de alta potência, com o objetivo de selecionar-se a topologia mais atrativa, tendo como requisitos: o custo total, incluindo custos com a operação e manutenção, o prazo para a construção e a confiabilidade do equipamento. A topologia selecionada será empregada para a construção dos moduladores para o projeto de um acelerador de prótons visando à produção de fontes de nêutrons via reação nuclear de espalação. Em vista das características das estruturas aceleradoras de microondas, as características típicas do modulador são: 120kV (± 0,5%), 140A, 1,6 ms de largura de pulsos com uma taxa de repetição de pulsos entre 5Hz e 60Hz. A partir deste estudo inicial, incluindo a operação em bancada de teste operando, inclusive, com uma klystron de alta potência para banda L de 10MW, a ser conduzido no Power Conversion Department do SLAC National Accelarator Laboratory, CA, EUA, durante um período de 03 semanas, será definida a topologia e elaborado um projeto detalhado para a construção e testes do modulador selecionado. Estima-se um prazo de 06 meses para a elaboração do projeto detalhado e 02 anos para a construção e comissionamento do protótipo. (AU)