Линейный ускоритель Центра коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» (ЦКП «СКИФ») вышел на свои проектные параметры. Пучок электронов в ускорителе достиг энергии 200 МэВ, проведен через транспортный канал в бустерный синхротрон и успешно зарегистрирован на люминофорном датчике бустера. Таким образом, специалисты Института ядерной физики им. Г. И. Будкера (ИЯФ СО РАН) готовы перейти к новой фазе работ — началу запуска бустерного синхротрона, который в мае 2025 года завершится ускорением пучка до 3 ГэВ и его выпуском по длинному транспортному каналу к накопительному кольцу.
«Сегодня мы отмечаем День российской науки — праздник, который объединяет всех, кто посвятил себя поиску истины и созданию будущего. Новосибирская область, с ее легендарным Академгородком и большим количеством научных организаций, является символом научного прогресса. Здесь реализуется уникальный проект — источник синхротронного излучения поколения 4+ (СКИФ). Благодаря слаженной работе команды мы достигли проектных параметров линейного ускорителя, что открывает путь к новой фазе работ. Этот проект, не имеющий аналогов в мире, подтверждает лидерство России в науке, несмотря на все внешние вызовы. Благодарю каждого участника за вклад в это важное дело», — сказал заместитель Министра науки и высшего образования Российской Федерации Айрат Гатиятов.
Ускорительный комплекс ЦКП «СКИФ» состоит из двух основных частей — инжекционного комплекса и накопителя, или основного кольца. Инжекционный комплекс, в свою очередь, включает в себя линейный ускоритель, транспортные каналы и бустерный синхротрон.
Линейный ускоритель — это стартовая ступень ускорительного комплекса ЦКП «СКИФ». Именно здесь электроны рождаются, группируются в пучок, ускоряются до энергии 200 миллионов электронвольт (МэВ), которая соответствует скорости, всего на три миллионных меньше скорости света, и по транспортному каналу попадают в бустерный синхротрон.
Транспортный канал — канал транспортировки ускоренного пучка электронов между линейным ускорителем и бустерным синхротроном. Он состоит из четырех дипольных магнитов и девяти квадрупольных линз (фокусируют пучок, не дают ему распасться), системы коррекции пучка и люминофорных датчиков (регистрируют пучок в канале). Длина транспортного канала составляет около 20 метров, и он соединяет два зала – помещения линейного ускорителя и бустерного синхротрона.
Бустерный синхротрон — это кольцевой ускоритель с периметром 158 метров, в который из транспортного канала влетает пучок с энергией 200 МэВ и за 350 миллисекунд ускоряется мощным электромагнитным полем до рабочей энергии 3000 МэВ. Только после этого пучок направляется в основное кольцо, или накопитель, где и происходит генерация синхротронного излучения.
«За первые две недели нового года мы вывели линейный ускоритель на проектные параметры и достигли необходимых показателей электронного пучка – его энергии, тока и структуры тока в импульсе. Качественный пучок прошел канал инжекции и был доставлен непосредственно в вакуумную камеру бустерного синхротрона», — пояснил директор ИЯФ СО РАН академик РАН Павел Владимирович Логачев.
Таким образом, завершен важный этап — достижение проектных параметров линейного ускорителя, что позволяет перейти к запуску бустерного синхротрона.
«Запуск бустера – чрезвычайно сложная задача, поскольку в этой части инжекционного комплекса необходимо ускорить пучок до энергии 3000 МэВ всего за полсекунды. Это потребует слаженной работы большого коллектива ИЯФ, в том числе наших программистов. Запуск бустера уже начался: элементы диагностики и управления пучком, вакуумная система, система коррекции пучка уже частично работают», — прокомментировал Павел Логачев.
В накопителе пучок должен вращаться с очень высокой энергией – 3000 МэВ.
«Ускорение пучка оптимально разделить на два этапа: сначала в линейном ускорителе до 200 МэВ, и этого значения мы только что достигли, а затем в бустерном синхротроне до 3000 МэВ. Согласно плану, циркулирующий электронный пучок на орбите бустерного синхротрона мы должны получить в марте, а выпустить его уже ускоренным до 3000 МэВ в мае 2025 года», — прокомментировал заместитель директора по научной работе ИЯФ СО РАН, директор ЦКП «СКИФ» член-корреспондент РАН Евгений Левичев.
«После того как мы запустим бустер, проведем по его орбите пучок и ускорим до энергии выпуска, можно будет сказать, что весь инжекционный комплекс вышел на проектные параметры и полностью выполняет свои функции. А сегодняшнее событие говорит о том, что работа линейного ускорителя соответствует проектному заданию, и мы выполнили свои обязательства по этому этапу в установленные сроки», — пояснил заместитель директора ИЯФ СО РАН по реализации проекта ЦКП «СКИФ» Сергей Синяткин.
Запуск линейного ускорителя и его выход на проектные параметры был проведен в абсолютно рекордные сроки. У специалистов ИЯФ СО РАН ушло на это около двух месяцев, в то время как обычно такие работы занимают 8-10 месяцев.
Справка:
Центр коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» ФИЦ «Институт катализа им. Г. К. Борескова СО РАН» - проект класса «мегасайенс» с синхротроном поколения 4+, который строится в новосибирском наукограде Кольцово.
ЦКП «СКИФ» представляет собой комплекс из 34 зданий и сооружений, а также инженерного и технологического оборудования, обеспечивающий выполнение научных исследований на пучках синхротронного излучения (СИ).
Реализация проекта находится на особом контроле полномочного представителя Президента Российской Федерации в Сибирском федеральном округе Анатолия Серышева.
Уникальные характеристики нового источника СИ позволят проводить передовые исследования с яркими и интенсивными пучками рентгеновского излучения во множестве областей — химии, физике, материаловедении, биологии, геологии, гуманитарных науках. Также ЦКП «СКИФ» поможет решить актуальные задачи инновационных и промышленных предприятий.
Сибирский кольцевой источник фотонов создаётся в рамках национального проекта «Наука и университеты» для развития современной сети источников синхротронного излучения нового поколения в России.
редакция по материалам Института ядерной физики имени Г.И. Будкера СО РАН
© фото предоставлено институтом
