30/06/2012 Preliminary draft Low Energy

1. FUENTE DE IONES– Sistema “llave en mano” (700 Keuro)
Fuente de iones pesados de resonancia ciclotrónica de electrones (ECR).
Sistema llave en mano.
Características principales:
- Fuente de iones ECR con voltajes de extracción en el rango de 20 a 60 kV,
que proporcione hace de iones de alta intensidad y altos estados de carga, que
se instalará en una plataforma de alto voltaje (rango 0-400 kV), con
dimensionamiento acorde a los planos de la figura.
- Sistema compacto, superficie máxima 3 m x 3 m.
- Configuración similar al sistema LEGIS del Laboratori Nazionali di Legnaro
(ver referencia: Review of Scientific Instruments 81 (2010) 02A315).
- Buena estabilidad de haz durante períodos largos de operación: < 6% en
intensidad durante test de 2 horas.
- Bajo consumo de potencia eléctrica.
- Adaptada para el funcionamiento en una plataforma de alto voltaje de 0 – 400
kV.
- La fuente debe alcanzar corrientes elevadas y altos estados de carga.
Intensidades típicas:
-
H1+: 2 mA
H21+: 1 mA
H31+: 500 µA
He1+: 2 mA; He2+: 1 mA
C1+: 500 µA; C6+: 3 µA
N1+: 1 mA; N6+: 10 µA
O1+: 1 mA; O6+: 200 µA
Ne1+: 1 mA; Ne8+: 25 µA
Ar1+: 1 mA; Ar14+: 1 µA
Kr1+: 1 mA; Kr14+: 15 µA
Ag4+: 250 µA; Ag20+: 4 µA
Xe1+: 500 µA; Xe26+: 5 µA
Ta14+: 4 µA; Ta20+: 0.8 µA
Au26+: 10 µA; Au32+: 0.2 µA
Pb20+: 10 µA; Pb27+: 1µA
Se valorará la capacidad de producir haces de 238U, 1µA.
Se valorará la producción de haces de iones con buena intensidad
para A/Q=8,5.
Emitancias típicas en el punto de diagnóstico: la emitancia normalizada
4 RMS < 0.3 mm mrad para 90% del haz.
Sistema de extracción: Este sistema debe diseñarse para optimizar las líneas
de campo, la velocidad de bombeo y la refrigeración en la zona de extracción.
El conjunto debe optimizarse para apantallar y proteger los aislantes, del haz
directo y electrones secundarios.
Dipolo analizador 90º: imán doble focalización tamaño máximo 1.5mx1.5m
que permita separación de isótopos de plomo. Se valorará la posibilidad de
separar (238U/235U)28,29+.
Sistemas de diagnóstico: Todos los sistemas de diagnóstico necesarios para
la medida de los parámetros de haz a la salida del dipolo analizador (solución
compacta) tales como: intensidad (taza de Faraday), estabilidad de la corriente,
perfil longitudinal y transversal, y emitancias. Se valorarán también sistemas de
reducción de emitancia en la zona de la extracción basado en rejillas X-Y, y la
medida de energías, todo ello controlado manual y remotamente.
Estructura de protección de plomo para rayos-X (dosis <2.5 µSv/h)
Sistema de gas para la producción de iones: Este sistema debe diseñarse
para al menos cinco botellas de gases diferentes. Cada sistema debe incluir
reguladores de presión, electroválvulas y conectores, sistema de purga con
monitorización de presión. Capacidad de cambio de gases de forma remota
cuando la fuente este en operación.
Sistema de horno y sputtering para la producción de iones metálicos.
Sistema de vacío para el equipo: 10-7 mbar mínimo, en una hora de bombeo
como máximo. Debe incluirse tanques de bombeo, bombas mecánicas libres
de aceite y turbo-moleculares, válvulas electromagnéticas, medidores de vacío
y controladores. Las bombas deben suministrarse con los controladores y
accesorios necesarios para operación. El sistema debe controlarse por
completo manual y remotamente.
Válvula de vacío para aislamiento de sección de línea de haz de iones.
Cada caja de diagnóstico de haz debe incluir válvula de vacío para la línea de
haz. Control manual y remoto, formato DIN ISO-100.
Protocolo de alineamiento e instrumentación necesaria tiene que ser
suministrada e implementada durante la puesta en marcha (precisión +-130
micrometros).
Sistema de refrigeración, alimentación eléctrica y RF. Bien adaptado para
operación en plataforma de hasta 400 kV, con control apropiado de flujo y
temperatura. Todos los accesorios necesarios para su correcto funcionamiento
deben incluirse. Control remoto y manual.
Sistema de control y monitorización de la fuente. El sistema completo de
control y monitorización, siguiendo el estándar de Experimental Physics and
Industrial Control Systems (EPICS) (versión 3.14.12 o posterior) debe
suministrarse "llave en mano" para todos los elementos del lote, es decir,
desde los sensores y actuadores hasta las tarjetas ADC/DAC, IOCs/SIOCs,
etc., hasta su correspondiente software CA-client para poder comprobarse.
Debe suministrarse también información detallada y documentos de los
diferentes elementos para facilitar las tareas de integración con el resto del
sistema completo de control y adquisición de datos del LINAC, inclusive los
archivos de configuración de cada controlador, hojas de datos de los
fabricantes, etc. Para evitar heterogeneidad de los distintos subsistemas, el bus
elegido es el VME64 con tarjetas controladoras basadas en CPU de Intel a
través de puentes de bus PIC a VME o enlaces ópticos. El S.O. elegido para
PCs y servidores basados en tecnología Intel es GNU/Linux Debian 6.0.x. Si
se utilizasen PLCs, deben proporcionarse también las interfaces entre ellos y
EPICS.
Estructura y carro de soporte de la fuente para operación y mantenimiento.
Altura de la línea de haz 80 cm. sobre suelo de la plataforma.
El suministrador debe entregar software de simulación de la fuente de iones y
el transporte de iones (licencia incluida), con los ficheros de entrada y cálculos
exactos relativos a la propuesta. Los cálculos exactos relativos a la propuesta
deben incluirse en el momento de la presentación de la oferta del concurso.
Planos técnicos de la construcción e instalación en soporte informático CATIA o
equivalente.
Embalaje, transporte y seguros incluidos.
In-situ: el proveedor tiene que llevar a cabo la instalación, test de demostración
de especificaciones, curso de formación y operación y toda la documentación
necesaria.
Sistema de protección personal así como sistema de protección del equipo.
Control manual y remoto integrado en el control global y del sistema de
monitorización.
Asistencia técnica para la integración y puesta en marcha, incluido el
mantenimiento por al menos tres años de operación. Piezas de recambio
incluidas.
Tiempo máximo de entrega 24 meses.
2. LÍNEA DE TRANSPORTE DE HAZ– Sistema “llave en mano” (400 Keuro)
Para la fuente ECR del Lote#1, la cual está situada en una plataforma de alto
voltaje descrita en el Lote#3, se requiere diseñar y construir una línea de
transporte desde el sistema de extracción de la fuente de iones hasta el área
experimental al nivel del suelo.
El sistema básico que se debe proveer consiste en los siguientes elementos:
Lentes Einzel,
Tubo acelerador 0-400V
Triplete electrostático
Elementos de direccionamiento (steerer)
Dipolo analizador de 90º
Triplete de cuadrupolos
Singlete de cuadrupolo
Triplete de cuadrupolos
Caja de diagnóstico de haz
En la figura se muestra una representación esquemática.
-La configuración de la geometría y los campos magnéticos del sistema LEBT
tiene que tener asociado un estudio para obtener máxima transmisión y
optimizar las características del haz en las cajas de diagnóstico mostrada en la
figura.
-El sistema debe proporcionar las especificaciones mínimas del haz en la zona
experimental: (a) emitancia < 0.1 mm mrad (normalizada); (b) dispersión en
energía < 0.5 keV/A; (c) relación masa carga A/Q >= 8.5.
-Debe proporcionarse un estudio de transporte de haz, optimizando las
distancias aproximadas indicadas, el número y el tipo de elementos de óptica,
de diagnóstico y su posición. En la figura se muestran distancias aproximadas.
-Caja de diagnóstico de haz: todos los sistemas de diagnóstico necesarios
para medir la corriente de haz (Faraday Cup), la estabilidad de la corriente de
haz, la energía, perfiles transversales, perfiles longitudinales y emitancias.
Controlado manual y remotamente.
-Rendijas X-Y para reducir emitancias, en los puntos críticos de acuerdo con
el cálculo de transporte de haz. Todo controlado manual y remotamente. Como
mínimo una caja con rendijas X-Y.
-Tubos para la línea de haz y complementos. Todos los tubos de la línea de
haz, conexiones y soportes mecánicos y trolleys (carros móviles con material
de mantenimiento) para el mantenimiento y el alineamiento del sistema. Tubo
de la línea de haz tipo DIN ISO 100. Deben permitir conseguir un vacío de al
menos 10-7 mbar. Altura de la línea de haz: 80 cm en la plataforma de alto
voltaje y 200 cm del suelo fuera de ésta.
-Válvulas de guillotina que aíslen secciones de la línea de haz. Cada caja
de diagnóstico debe terminar en una válvula de guillotina. Sistema con formato
DIN-ISO 100, controlable manual y remotamente. Deben incluirse una válvula
de guillotina adicional en la entrada del sistema y otra tras el imán de giro de
90º.
-Se tiene que proveer e implementar durante la puesta en marcha, un protocolo
de alineamiento del haz y la instrumentación necesaria (precisión < +/- 130
micras).
-Sistema de vacío del equipo: vacío de una presión <= 10-7 mbar, en un
tiempo de bombeo de 30 minutos. Tiene que incluir diagnóstico de vacío,
bombas de vacío turbomoleculares y mecánicas, válvulas electromagnéticas,
medidores de vacío y controladores de los medidores. Sistema libre de aceite.
Las bombas tienen que entregarse con controladores y todos los accesorios
necesarios para ser operativas. El sistema tiene que operarse manual y
remotamente.
-Sistemas de enfriamiento por agua y fuentes de alimentación: Circuitos de
enfriamiento por agua diseñados para proporcionar diferentes flujos y
presiones de entrada para todo el equipo de la línea LEBT (dipolos de giro y
fuentes de alimentación). Se tienen que proporcionar todas las fuentes de
alimentación para los elementos de la línea de haz (solenoides, dipolos y
quadrupolos). Controlado manual y remotamente.
-Sistema de control y monitorización. El sistema completo de control y
monitorización, siguiendo el estándar de Experimental Physics and Industrial
Control Systems (EPICS) (versión 3.14.12 o posterior) debe suministrarse
"llave en mano" para todos los elementos del lote, es decir, desde los sensores
y actuadores hasta las tarjetas ADC/DAC, IOCs/SIOCs, etc., hasta su
correspondiente software CA-client para poder comprobarse. Debe
suministrarse también información detallada y documentos de los diferentes
elementos para facilitar las tareas de integración con el resto del sistema
completo de control y adquisición de datos del LINAC, inclusive los archivos de
configuración de cada controlador, hojas de datos de los fabricantes, etc. Para
evitar heterogeneidad de los distintos subsistemas, el bus elegido es el VME64
con tarjetas controladoras basadas en CPU de Intel a través de puentes de bus
PIC a VME o enlaces ópticos. El S.O. elegido para PCs y servidores basados
en tecnología Intel es GNU/Linux Debian 6.0.x. Si se utilizasen PLCs, deben
proporcionarse también las interfaces entre ellos y EPICS.
-El suministrador tiene que incluir software de PC para realizar simulaciones y
cálculos de transporte de iones (licencia incluida), con los ficheros de entrada y
el cálculo exacto de la línea LEBT propuesta. Los cálculos exactos relativos a
la propuesta deben incluirse en el momento de la presentación de la oferta del
concurso.
-El suministrador tiene que incluir los planos técnicos de la construcción e
instalación en formato digital (CATIA o equivalente).
-Embalaje, seguro y transporte incluído.
-In-situ: El proveedor tiene que llevar a cabo la instalación, un test de
demostración de las prestaciones requeridas, curso de formación para operar
el sistema y todos los documentos necesarios.
-El proveedor tiene que incluir un sistema de protección personal (PPS,
“personal protection system”) y un sistema de protección del equipo (MPS,
”machine protection system”). Control manual y remoto integrado en el sistema
global de control y monitorización.
-Se requiere asistencia técnica para ayudar en la integración y la puesta en
marcha del sistema, así como su mantenimiento por tres años de operación
como mínimo. Tiene que incluirse equipo de repuesto.
-Tiempo máximo de entrega: 24 meses.
3. PLATAFORMA DE ALTO VOLTAJE – Sistema “llave en mano” (400
Keuro)
Para la Fuente de Iones descrita en el Lote #1 se requiere el diseño y la
construcción de una plataforma de alto voltaje con un rango de 0 – 400 kV,
cuyas especificaciones y dimensiones deben ser conformes con las
características de una fuente de iones de alta intensidad de tipo ECR.
La disposición ha de ser similar a la del sistema LEGIS del Laboratori
Nazionali di Legnaro (ver referencia: Review of Scientific Instruments 81 (2010)
02A315).
Plataforma de Alto Voltaje de 400kV:
- Compartimiento cerrado metálico, con techo de malla de alambre metálico
que permita tanto la ventilación como la entrada y salida del interior de la
plataforma de equipos pesados mediante la utilización de grúas.
- Dimensiones: 5m x 5m x 3m de altura.
- Soportado por columnas aislantes de 2 m de altura aproximadamente,
dispuestas simétricamente de forma que se consiga el reparto de carga
adecuado entre ellas.
- Se deben incluir una puerta de acceso y escaleras aislantes.
- Buena estabilidad tanto mecánica como térmica.
- Peso mínimo que debe soportar: 1000 Kg/ m2.
- Deben incluirse la fuente de potencia de 0 – 400 kV (> 2 mA) para la
regulación del voltaje entre la plataforma y tierra (con una precisión mejor del
0.005%), el sistema de aislamiento para soportar 400 kV, y el transformador de
aislamiento (o sistema equivalente) para el suministro eléctrico del
equipamiento en la plataforma (125 kW, 400/230 V), incluyendo todos los
accesorios necesarios.
- El suministro eléctrico de los equipos situados en la plataforma debe estar
alimentado a través de un transformado de aislamiento. Debe estar
interconectado con el transformador de aislamiento (en tierra).
- Todos los equipos deben poder controlarse tanto de forma manual como
remota.
Sistemas de distribución de potencia eléctrica, gas y agua: Instalación de
todos los componentes estándar, incluyendo el cableado eléctrico, conexiones
de agua, gases y aire comprimido, botellas de gases, luminarias, enchufes,
bastidores eléctricos y tomas de corriente.
Sistema de refrigeración por agua desmineralizada (> 20 kOhm/m). Debe
estar dimensionado para un poder de disipación de calor de 125 kW (>= 125
litros /min.) utilizando 6 líneas de agua. El sistema debe estar diseñado y
distribuido sobre las paredes. La instalación debe incluir manómetros y
controladores de flujos de agua, manuales y remotos. Deben suministrarse
todos los sistemas auxiliares para su funcionamiento “llave en mano”,
incluyendo bombas, filtros y tuberías desde tierra hasta la plataforma.
Contenedores de tanques de gases (Botellas estándar de 60 litros/unidad) y
los circuitos completos para 6 diferentes gases presurizados. que deben
diseñarse y distribuirse por las paredes. La instalación debe incluir manómetros
y controladores de flujos de gas, manuales y remotos.
Sistemas de seguridad para personal y equipamiento: Sistemas de
Protección Personal (PPS) y Sistema de Protección de Máquinas (MPS),
incluyendo sistemas antiincendio, detectores de radiación, detectores de
presencia, protección contra alto voltaje, alarmas.
Control y Monitorización. Todo el sistema completo de control y
monitorización, de acuerdo con el estándar de Experimental Physics and
Industrial Control Systems (EPICS) (versión 3.14.12 o posterior) debe
suministrarse "llave en mano" para todos los elementos del lote, es decir,
desde los sensores y actuadores hasta las tarjetas ADC/DAC, IOCs/SIOCs,
dispositivos de seguridad, doble enlace de datos aislado entre la plataforma y
las redes de datos Ethernet de control, etc., hasta su correspondiente software
CA-client para poder comprobarse. Debe suministrarse también información
detallada y documentos de los diferentes elementos para facilitar las tareas de
integración con el resto del sistema completo de control y adquisición de datos
del LINAC, inclusive los archivos de configuración de cada controlador, hojas
de datos de los fabricantes, etc. Para evitar heterogeneidad de los distintos
subsistemas, el bus elegido es el VME64 con tarjetas controladoras basadas
en CPU de Intel a través de puentes de bus PCI a VME o enlaces ópticos. El
S.O. elegido para PCs y servidores basados en tecnología Intel es GNU/Linux
Debian 6.0.x. Si se utilizasen PLCs, deben proporcionarse también las
interfaces entre ellos y EPICS.
El proveedor debe suministrar los sistemas de ventilación, sistemas de aire
comprimido, bombas de agua, filtros y todo el equipamiento necesario para
abastecer y mantener el funcionamiento de la plataforma.
El proveedor debe aportar los planos técnicos de construcción e instalación en
formato digital (CATIA o equivalente).
Embalaje, transporte y seguros incluidos.
In-situ: instalación, test de demostración de especificaciones, curso de
formación y operación y toda la documentación necesaria.
Asistencia técnica para la integración y puesta en marcha, incluido el
mantenimiento por al menos tres años de operación. Piezas de recambio
incluidas.
Tiempo máximo de entrega: 24 meses.