-–убрики

 -ѕоиск по дневнику

ѕоиск сообщений в eco-pravda

 -—татистика

—татистика LiveInternet.ru: показано количество хитов и посетителей
—оздан: 15.11.2016
«аписей: 538
 омментариев: 27
Ќаписано: 570

»нжектор т€желых ионов дал первый ток

ѕонедельник, 02 январ€ 2017 г. 10:56 + в цитатник
 
«апущен линейный ускоритель т€желых ионов
 

inject_grjinr (227x154, 21Kb)    ¬ Ћаборатории физики высоких энергий в этом году состо€лось важное долгожданное событие: запущен один из главных инжекторов дл€ будущего коллайдерного комплекса NICA - линейный ускоритель т€желых ионов. 

       началу текущей семилетки физическа€ программа и структура будущего ускорительного комплекса NICA в общих чертах были определены. Ќа первом этапе работы в коллайдере будут сталкиватьс€ €дра т€желых элементов, а второй этап будет посв€щен исследовани€м по физике спина на пол€ризованных пучках протонов и дейтронов.

ƒл€ получени€ интенсивных пучков легких €дер существенного изменени€ существующего ускорительного комплекса не требуетс€ - необходимую интенсивность пучков можно получить непосредственно в Ќуклотроне. ј дл€ т€желых ионов ситуаци€ намного сложнее. ”далить все электроны у атома (а только при столкновени€х €дер можно получить максимальную энергию и эффективность использовани€ пучков в коллайдере) непосредственно в источнике ионов практически невозможно. ѕоэтому необходимо сначала ускорить ионы до некоторой промежуточной энергии, удалить у них все электроны и уже затем ускор€ть €дра до энергии эксперимента. „тобы на начальном этапе ускорени€ избежать потерь ионов из-за перезар€дки на остаточном газе, необходимо обеспечить сверхвысокий вакуум в пучковой камере циклического ускорител€.

  сожалению, технологи€, примен€вша€с€ при изготовлении Ќуклотрона, не позвол€ет получить требуемые услови€. ≈сли пучок дейтронов, захваченных в режим ускорени€, ускор€етс€ в Ќуклотроне практически без потерь, то, например, при ускорении ионов ксенона потери составл€ли около 90 процентов. –ешить эту проблему можно путем создани€ небольшого промежуточного ускорител€ - бустера, в пучковой камере которого давление будет в 1000 раз меньше, чем у Ќуклотрона, и уже предварительно ускоренный пучок переводить в Ќуклотрон, где ускор€ть до энергии эксперимента.

Ќо дл€ инжекции в бустер нужен специализированный линейный ускоритель т€желых ионов. ƒл€ получени€ требуемых параметров пучков в коллайдере линейный ускоритель должен обеспечивать ток ускоренного пучка до 10 миллиампер. Ёто не мировой рекорд, но в –оссии никогда раньше ускорители т€желых ионов с таким большим током не создавались.

ќгромный опыт по созданию сильноточных ускорителей протонов накоплен в »нституте физики высоких энергий в ѕротвино, где с начала 70-х годов ’’ века под руководством ¬.ј.“епл€кова было разработано и изготовлено несколько поколений линейных ускорителей дл€ прикладных целей и дл€ инжекции в бустер —ерпуховского синхротрона. ѕоэтому именно в »‘¬Ё мы обратились с просьбой подготовить проект линейного ускорител€ т€желых ионов дл€ комплекса NICA. Ќаши коллеги из ѕротвино провели расчеты динамики частиц, разработали конструкцию резонаторов и генератора высокочастотной мощности.   сожалению, загрузка производственной базы »‘¬Ё не позвол€ла изготовить еще один ускоритель. ¬ результате долгих поисков и переговоров с ускорительными центрами в –оссии удалось найти потенциального изготовител€ ускор€ющих резонаторов - им оказалс€ ¬Ќ»»Ё‘ из —арова. ѕроект, подготовленный совместно ќ»я», »‘¬Ё и ¬Ќ»»Ё‘, был представлен в дирекцию ќ»я». —тоимость такого ускорител€ составл€ет примерно 10 миллионов долларов, поэтому было решено провести тендер на его изготовление.

¬ качестве второго участника тендера выступила западногерманска€ фирма BEVATECH. » хот€ название фирмы мало что говорит специалисту по ускорител€м, ее участие было совсем не случайным. ¬ числе ее сотрудников такие известные ускорительщики, как ”льрих –атзингер (в 1989 году он предложил новый тип линейного ускорител€ т€желых ионов дл€ ускорительного центра в ƒармштадте) и Ёлвин Ўемп (автор оригинальной конструкции резонатора дл€ начальной части ускорител€). »менно их разработки и были положены в основу проекта ускорител€ дл€ ќ»я». ≈ще одной оригинальной чертой немецкого проекта было использование высокочастотного генератора на транзисторах, а не на лампах. Ћампова€ техника во всем мире постепенно уходит в прошлое, и если смотреть на несколько дес€тилетий вперед, то такое решение, несмотр€ на отсутствие в мире опыта эксплуатации линейных ускорителей с мощными генераторами на полупроводниках, представл€етс€ наиболее перспективным.—делать выбор между двум€ проектами был сложно: по техническим характеристикам и по цене проекты были достаточно близкими. Ќо, несмотр€ на вполне пон€тное желание поддержать своих коллег из –оссии, выбор был сделан в пользу √ермании. ќдним из важнейших аргументов стал успешный ввод в эксплуатацию ускорител€ ионов золота, изготовленного в BEVATECH дл€ Ѕрукхейвенской национальной лаборатории в —Ўј, - очень близкого аналога ускорител€ дл€ ќ»я». “аким образом было продемонстрировано наличие у коллег из √ермании всех элементов технологии, тогда как дл€ —арова это была совершенно нова€ разработка. √аранти€ успешного выполнени€ проекта в требуемые сроки фактически перевесила все остальные аргументы.

Ќемецкие коллеги очень ответственно и заинтересованно подошли к выполнению этой работы.  роме изготовлени€ резонаторов и других элементов ускорител€, кропотлива€ работа была проведена по поиску изготовител€ высокочастотного генератора, в результате которой заказ был передан фирме TOMCO из јвстралии. ¬ √ермании был организован краткий курс обучени€ молодых сотрудников ќ»я» - будущих хоз€ев установки. Ќа всех этапах ввода оборудовани€ в эксплуатацию эксперты из √ермании приезжали к нам в »нститут и не жале€ времени работали в пультовой совместно с сотрудниками лаборатории.
Ќо было бы неправильно решить, будто ускоритель привезли из √ермании, включили и сразу получили пучок. ƒл€ пуска ускорител€ в ќ»я» были проделаны работы не меньшего объема, чем потребовало его изготовление. „тобы разместить ускоритель, была проведена реконструкци€ трех этажей здани€, на первом этаже установлена специальна€ жестка€ стальна€ рама дл€ установки всех секций ускорител€, на втором этаже возведено новое помещение дл€ усилителей мощности, которые после поставки были испытаны на эквивалентной нагрузке. ¬ здании были полностью заменены все инженерные системы, спроектирована и запущена современна€ система кондиционировани€ и вентил€ции. 

jinr_logo2 (233x61, 5Kb)

    роме того, в ќ»я» были разработаны, изготовлены и смонтированы следующие  системы ускорител€: высоковольтна€ платформа источника ионов с разделительным  трансформатором на 160 к¬ј; электростатическа€ система формировани€ пучка с  ускор€ющей трубкой до 120 к¬ и еЄ высоковольтной импульсной системой питани€; канал транспортировки пучка низкой энергии дл€ инжекции в первую секцию; вакуумна€ система ускорител€; система высокочастотного питани€, включающа€ в себ€ задающий генератор на п€ть каналов, дл€ управлени€ на низком уровне мощности и необходимые мощные фидерные линии; система питани€ двенадцати магнитных фокусирующих линз; системы синхронизации, диагностики и управлени€ ускорителем. 
ƒл€ определени€ энергии ускоренных ионов разработан и создан анализатор спектра на основе дипольного магнита. 
¬ этих работах принимали участие и наши коллеги из стран-участниц, и специалисты из российских ускорительных центров. “ак, например, основные элементы вакуумной системы ускорител€ были поставлены чешской фирмой "¬акуум-ѕрага", а в разработке систем диагностики пучка активное участие принимали специалисты из »я» –јЌ.
¬ результате п€тилетнего упорного труда в 2016 году работы по изготовлению и монтажу ускорител€ были успешно завершены: в окт€бре на выходе был получен пучок ускоренных ионов с параметрами, близкими к проектным. 
"ћожно сказать, что запуск этого линейного ускорител€ т€желых ионов стал очень важным событием на пути к воплощению проекта NICA, - в интервью журналистам сказал јндрей Ѕутенко, начальник ускорительного отделени€ Ћ‘¬Ё. - Ѕезусловно, предстоит сделать еще очень многое: построить и запустить кольца бустера и коллайдера, каналы транспортировки пучков, экспериментальные установки, создать совершенно новую криогенную и инженерную инфраструктуру комплекса - впереди еще очень много работы. Ќо, тем не менее, этот запуск можно считать первым большим шагом на длинном пути".
ѕо материалам: јнатолий —»ƒќ–»Ќ,  газета ќ»я» "ƒубна"
ep_logos2 (138x44, 4Kb) ќпубликовано: 2 €нвар€ 2017
 
 

—ери€ сообщений "Ќаучно-технический прогресс":
„асть 1 - ‘изики готов€тс€ к новым открыти€м
„асть 2 - ƒл€ будущих колоний на ћарсе
...
„асть 8 - ћожно обойтись и без "Ѕольшого взрыва"
„асть 9 - –осатом и Ќ»÷ " »" обозначили приоритеты
„асть 10 - »нжектор т€желых ионов дал первый ток
„асть 11 - "—упер „арм-“ау фабрика" дл€ российской науки
„асть 12 - Ѕум электромобилей только начинаетс€
...
„асть 39 - јк. ѕономарЄв - про –јЌ и жидкий реактор
„асть 40 - XFEL отправл€етс€ в научный поиск
„асть 41 -  рупнейша€ научна€ стройка –‘ - на марше

ћетки:  



 

ƒобавить комментарий:
“екст комментари€: смайлики

ѕроверка орфографии: (найти ошибки)

ѕрикрепить картинку:

 ѕереводить URL в ссылку
 ѕодписатьс€ на комментарии
 ѕодписать картинку