9 января Россия приняла G.I.Пресс-служба названного Института ядерной физики (INP) опубликовала новость о том, что ученые института разработали и изготовили пять специальных устройств - импульсных магнитов - для ускорителя "SKIF".Эти импульсные магниты могут “попадать” в электронный луч и работать в синергии с другими компонентами, точно выводя частицы на нужную орбиту.
Основная задача ускорительного комплекса booster Сибирского кольцевого центра использования фотонных источников (Siberian Ring Photon Source Usage Center, SKIF) заключается в генерации электронного пучка, ускорении его до требуемой энергии и последующем вводе в накопительное кольцо.Электронный луч движется по круговой орбите со скоростью, близкой к скорости света, генерируя синхротронное излучение (СИ) для пользователя.
Ускорительный комплекс "СКИФ" представляет собой многокомпонентное устройство, состоящее в основном из линейного ускорителя, синхротронного ускорителя и накопительного кольца.Кроме того, он оснащен обходным каналом, который позволяет электронному лучу “перелетать” с одного ускорителя на другой.Среди них линейный ускоритель, отвечающий за быстрое получение электронов, скорость которых близка к скорости света и которые поступают в ускорительный синхротрон с частотой 1 Гц.В ускорителе пучок света ускоряется до 3 ГэВ и затем передается в накопительное кольцо.В накопительном кольце электронный пучок непрерывно испускает синхротронное излучение, обеспечивая исследовательскую поддержку биологам, химикам, геологам, материаловедам и другим экспертам.
Для достижения эффективного управления и передачи электронных пучков в ускорительном комплексе “СКИФ” используются импульсные магниты, или "инициаторы".Эти специальные устройства “воздействуют” на электронный луч очень короткими, но мощными импульсами электромагнитного поля, направляя его на нужную орбиту.
По словам сотрудника INP Дмитрия Шведова, после того, как электронный пучок сформирован и ускорен в линейном ускорителе, им необходимо эффективно управлять и направлять в дальнейшем.Для достижения этой цели импульсные магниты (в физике ускорителей их часто называют бортиками) устанавливаются в определенном месте ускорителя.Основная задача плинтусного устройства состоит в том, чтобы в нужный момент воздействовать на электронный луч, ударить по нему и вывести на заданную орбиту, тем самым гарантируя, что электронный луч сможет следовать по заданной траектории без потери частиц.
Импульсный магнит представляет собой сложную конструкцию, состоящую из магнитной системы и керамической вакуумной камеры со специальным покрытием.Магнитное поле внутри генерируется медной пластиной, которая получает мощные импульсы тока через генератор.Шведов добавил, что на этапах разработки и производства инжектора возникают две основные трудности: во-первых, как генерировать очень короткий и равномерный импульс тока, а во-вторых, как завершить процесс распыления металла на внутреннюю поверхность керамической вакуумной камеры, чтобы обеспечить плавное воздействие магнитного поля. достигните орбиты электронного луча.
Чтобы преодолеть эти трудности, лаборатория ИЯФ СО РАН под руководством Александра Краснова успешно освоила технологию нанесения резистивных пленок в узкоапертурных керамических вакуумных камерах.Эта технология необходима для создания современных ускорительных устройств со сверхвысоким вакуумом, а также является успешным примером импортозамещения.
В настоящее время пусковое устройство синхротронной ракеты-носителя прошло все необходимые стендовые испытания и отправлено в центр коллективного пользования "СКИФ".Специалисты разрабатывают новые импульсные магниты для больших накопительных колец SKIF, которые должны быть готовы в начале 2025 года.
Кроме того, ИЯФ СО РАН также предоставляет технологию импульсных магнитов для других международных проектов по ускорению.Например, его плинтусное устройство было установлено на синхротроне MAX IV (Швеция) и NSLS (Брукхейвенская национальная лаборатория) Университета Дьюка (США).В то же время институт также разработал новейшие и самые мощные двигатели для ускорительного комплекса NICA (Дубна).
Основная задача ускорителя SKIF - сгенерировать электронный пучок, разогнать его до требуемого уровня энергии и затем ввести в накопительное кольцо.В накопительном кольце электронный луч будет перемещаться по круговой орбите со скоростью, близкой к скорости света, генерируя синхротронное излучение (СИ) для пользователя.
Ускорительный комплекс "СКИФ", являющийся частью нового синхротронного комплекса, включает в себя основные компоненты линейного ускорителя, синхротронного ускорителя-носителя и накопительного кольца.Центр коллективного пользования "Сибирский кольцевой источник фотонов" (СКИФ) - это масштабный научный проект, строящийся в наукограде Новосибирска Колизово.Проект состоит из 34 зданий и сооружений, а также инженерно-технического оборудования и направлен на использование сверхскоростных электронных пучков для осуществления научных исследований.
Новый источник рентгеновского излучения обладает уникальными характеристиками и сможет выдавать яркий и интенсивный рентгеновский луч для проведения передовых исследований в различных областях.Кроме того, SKIF также поможет решить текущие проблемы, с которыми сталкиваются инновационные и промышленные предприятия, и окажет мощную поддержку научным исследованиям и технологическим инновациям.
Сибирский кольцевой источник фотонов - это современный источник синхротронного излучения 4-го поколения, используемый для изучения структуры и атомных свойств вещества, который планируется ввести в эксплуатацию в 2025 году.Он расположен в наукограде Колизово под Новосибирском. Более 90% оборудования производится в России. Он призван обеспечить научную платформу для молодых исследователей и способствовать открытию новых знаний в биологии, химии, медицине и других областях.18 декабря 2024 года, по данным "Science Russia", был успешно запущен линейный ускоритель первой ступени проекта "Синхротрон Сибирского кольцевого источника фотонов" (СКИФ).Длина линейного ускорителя составляет 25 метров, и его параметры точно измеряются с помощью такого оборудования, как датчики флуоресценции, спектрограммы и чашки Фарадея, которые в точности соответствуют требованиям к конструкции.29 декабря ТАСС со ссылкой на последние документы, утвержденные Кабинетом министров России, сообщило, что сроки запуска синхротрона "СКИФ" в Новосибирской области будут перенесены с первоначальных 31 декабря 2024 года на 2025 год.Об этом изменении было официально объявлено на официальном портале правовой информации России.
