机器保护

加速器设备的保护与加速器技术一样古老，且多年来与高功率设备相关。例如保护供电设备免于过热（磁体、功率变换器、大电流电缆），保护超导磁体在失超后免受损坏，以及保护速调管。设备免受束流事故的保护则更为近期。它与高功率质子加速器（如 ISIS、SNS、ESS 和 PSI 回旋加速器）日益增加的束流功率、电子-正电子加速器和 FELs 的同步辐射光发射，以及束流中存储能量的增加（特别是对于诸如 LHC 的强子对撞机）有关。设计机器保护系统需要对加速器物理和运行有极好的理解，以预见可能导致损坏的故障。机器保护包括束流和设备监测、安全停止束流运行的系统（例如倾倒束流或在低能量处停止束流）以及为这些系统提供粘合的联锁系统。最新的加速器 LHC 将以每束约 3x10 14 个质子运行，对应每束存储能量 360 MJ。该能量在失控束流损失的情况下可对加速器设备造成大规模损坏，而损坏加速器重要部件的单一事故可能使运行中断数年。本文概述了加速器设备保护的要求并介绍了各种保护系统。示例主要来自 LHC、SNS 和 ESS。