Не плазма, но близко: как ультразвук ищет изъяны в деталях ИТЭР
Ученые из Томского политеха создали новую систему автоматики и программу для ультразвукового томографа.
Это оборудование нужно, чтобы проверять детали первого в мире термоядерного реактора ИТЭР, который строят во Франции. Опытный образец уже прошел испытания и отправился заказчику.
ИТЭР — международный проект. Его цель — доказать, что термоядерную энергию можно использовать в промышленных масштабах. Томские инженеры с 2014 года разрабатывают устройства для проверки качества деталей реактора. Среди их разработок:
- Самый большой в России роботизированный ультразвуковой томограф для контроля первой стенки реактора (она защищает остальные элементы от плазмы).
- Томограф для проверки сварных швов диагностических элементов.
Новая версия томографа работает на фазированных антенных решетках. У него есть:
- Многоканальный блок электроники, который обрабатывает сигналы с 128 датчиков сразу. Это ускоряет проверку и делает ее точнее.
- Лазерный 3D-сканер, который определяет положение объекта с высокой точностью.
Павел Баранов, директор Инженерной школы неразрушающего контроля и безопасности ТПУ:
Раньше подготовка к проверке занимала часы, теперь — пять минут. Весь процесс, от загрузки детали до отчета, укладывается в четыре часа даже в самых сложных случаях. Аналогов такой системы для ультразвуковой томографии пока нет.
Кроме программной части, в Томске сделали механические компоненты:
- Иммерсионную ванну (где детали сканируют в жидкости).
- Подвижный стол и систему подъема.
- Роботизированный манипулятор.
Почти все детали томографа — российские. Разработку заказало АО «НИИЭФА им. Д.В. Ефремова» (входит в „Росатом“). Сейчас устройство уже работает у заказчика и проверяет качество деталей реактора.
Это исследование важно по нескольким причинам:
- Скорость и точность. Чем быстрее и точнее контроль, тем меньше риск ошибок в критически важных деталях реактора.
- Автоматизация. Раньше операторы тратили часы на настройку, теперь процесс почти не требует ручного вмешательства.
- Импортозамещение. Разработка доказывает, что Россия может создавать сложное оборудование без иностранных компонентов.
Если ИТЭР заработает, это изменит энергетику. А томские томографы помогут убедиться, что реактор собран без дефектов.
Ранее ученые создали коктейль из красителей и золота для медицинской томографии.