Личный кабинет
ПРЕСС-РЕЛИЗЫ

Физики ИЯФ СО РАН завершили разработку и производство системы электронного охлаждения для международного проекта НИКА




Физики ИЯФ СО РАН завершили разработку и производство системы электронного охлаждения для международного проекта НИКА


Эффективность столкновения пучков в ускорителе зависит от плотности потока ионов: чем сильнее сжаты пучки, тем больше вероятность столкновения частиц. Система, разработанная в новосибирском Институте ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН, позволяет в тысячи раз уменьшить фазовые объемы охлаждаемых пучков. Для этого холодные электроны направляются магнитным полем из электронной пушки в кольцо ускорителя. Здесь они сводятся с горячими ионами, какое-то время движутся по кольцу вместе и за счет столкновений охлаждают ионы.

Неохлажденный пучок ионов занимает все поперечное пространство камеры, и добавить в него новые частицы невозможно. Если же ионы охладить, они сожмутся в тонкий шнур, освобождая место для еще одной инжекции. За счет этого в синхротроне можно накапливать в десятки раз больше частиц. Электронные системы охлаждения (на профессиональном языке физиков – кулеры) открыли настолько широкие перспективы, что в настоящее время ионные накопители без них практически не используются.

«Неохлажденный пучок, – рассказывает руководитель работ по разработке и производству системы охлаждения, член-корреспондент РАН, заведующий научно-исследовательской лабораторией ИЯФ СО РАН Василий Васильевич Пархомчук, – напоминает фонарик, а охлажденный – лазер, у которого очень узкая расходимость, маленький энергетический разброс, поэтому качество этих пучков существенно повышается. Плотность энергии у них существенно выше, чем у неохлажденных. Ни одна научная организация в мире не умеет делать оборудование такого класса. Наш институт является абсолютным лидером в этой области».

Длина кулера шесть метров, высота – четыре, вес – около 15 тонн. Он будет охлаждать различные пучки тяжелых ионов вплоть до золота. Энергия, которая достигается кулером, 60 киловольт, ток – до 3 ампер. Стоимость проекта оценивается в 3 миллиона евро, работы по контракту продолжались три года. До конца года в ИЯФ СО РАН будет производиться наладка оборудования, настройка электронного пучка, изучение режимов работы электронной пушки.
Через несколько месяцев кулер вместе со специалистами ИЯФ СО РАН отправится в Дубну. На начальном этапе сотрудники института будут заниматься отладкой установки и обучением коллег из ОИЯИ.

Идея создания систем электронного охлаждения была впервые предложена в ИЯФ СО АН ровно 50 лет назад, в 1965 году, и стала сенсацией в области ускорительной физики, так как кардинально расширяла возможности эксперимента. С тех пор в институте разработано и изготовлено несколько поколений таких установок, которые определяют мировой уровень ускорительной физики и технологий в этой области. Кулеры, разработанные ИЯФ СО РАН, используются сегодня в научных лабораториях всего мира, в том числе – на Большом адронном коллайдере в ЦЕРН.

Ускоритель тяжелых ионов НИКА – это работа Объединенного института ядерных исследований, осуществляемая в рамках mega-science проектов России. Периметр коллайдера – основного кольца ускорителя – 336 метров. Предполагается, что на нем будут получены ответы на ряд важных вопросов фундаментальной физики, а также найдется выход на практические приложения, в частности, может быть создан центр радиационной терапии онкологических заболеваний. ОИЯИ подписал меморандум о сотрудничестве в проекте НИКА с ИЯФ СО РАН, ЦЕРН, с Брукхейвенской национальной лабораторий (США), с китайскими и европейскими научными центрами. ИЯФ СО РАН разрабатывает и изготавливает для проекта НИКА не только систему электронного охлаждения, но и другие элементы установки, например, уникальные ускоряющие станции на основе новых аморфных магнитных материалов для бустера коллайдера.

Контактная информация:

Василий Васильевич Пархомчук,
заведующий научно-исследовательской лабораторией ИЯФ СО РАН, доктор физ-мат. наук, член-корреспондент РАН, тел.: +7 383 3294461, + 7 9139870853, e-mail: V.V.Parkhomchuk@inp.nsk.su

Алексей Владимирович Васильев,
ученый секретарь ИЯФ СО РАН, р. т.: +7 383 3294714, + 7 383 2141956, e-mail: A.V.Vasiljev@inp.nsk.su


Краткая справка об ИЯФ СО РАН

Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера (ИЯФ СО РАН) – крупнейший академический институт страны, один из ведущих мировых центров в области физики высоких энергий и ускорителей, физики плазмы и управляемого термоядерного синтеза. В институте ведутся крупномасштабные эксперименты по физике элементарных частиц на электрон-позитронных коллайдерах и уникальном комплексе открытых плазменных ловушек, разрабатываются современные ускорители, интенсивные источники синхротронного излучения и лазеры на свободных электронах. По большинству своих направлений Институт является единственным в России.

Уникальные установки и оборудование ИЯФ СО РАН составляют основу инфраструктуры для широкого спектра междисциплинарных научных и научно-технологических исследований, проводимых в созданных при Институте центрах коллективного пользования: Сибирском Центре синхротронного и терагерцового излучения, Центре фотохимических исследований, Центре геохронологии кайнозоя, Центре электронно-лучевых технологий. Возможностями этих центров ежегодно пользуются сотни организаций.

ИЯФ СО РАН отличает широкое многолетнее международное сотрудничество с большинством крупных зарубежных и международных центров. Яркий пример такого сотрудничества – участие Института в создании Большого Адронного Коллайдера в Европейском Центре Ядерных Исследований (г. Женева). В рамках этого сотрудничества ИЯФ СО РАН разработал, изготовил и поставил в ЦЕРН уникальное высокотехнологичное оборудование стоимостью около 200 миллионов швейцарских франков. Институт играет важную роль в ряде крупных российских проектов.

ИЯФ СО РАН ведет активную работу по подготовке научных и инженерно-технических кадров высшей квалификации. Институт является базовым для шести кафедр физического факультета НГУ и физико-технического факультета НГТУ, на которых обучается более 200 студентов. В аспирантурах ИЯФ СО РАН и университетов обучается около 60 молодых сотрудников Института. Ежегодно около 15 выпускников аспирантур пополняют ряды научных работников ИЯФ СО РАН, обеспечивая преемственность ведущих научных школ Института.



Дата регистрации: 21.05.2009
Комментарии:
0
Просмотров 20
Коллеги 0
Сказали спасибо 0
Сказать спасибо
footer logo © Образ–Центр, 2020. 12+