Ход строительства и запуск систем Сибирского кольцевого источника фотонов
Продолжается активное строительство Сибирского кольцевого источника фотонов (Центр коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» - ЦКП «СКИФ») в Новосибирской области Российской Федерации.
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 МэВ 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 3 ГэВ. Только после этого пучок направляется в основное кольцо, или накопитель, где и происходит генерация синхротронного излучения.
В накопителе пучок движется по замкнутой орбите и, проходя через поле поворотных магнитов, а также специализированных многополюсных устройств (вигглеров/ондуляторов), генерирует синхротронное излучение, которое по специальным каналам выводится на экспериментальные станции для проведения научных исследований.
Пучок вращается внутри вакуумной трубы, его замкнутую орбиту длиной 476 метров задают магнитные элементы, все это оборудование установлено на специальные подставки — гирдеры. Такой подход выбран из соображений удобства и скорости монтажа внутри тоннеля накопителя, а также требований к точности выставки элементов оборудования, которая необходима для обеспечения уникальных параметров пучка ЦКП «СКИФ». Поэтому поверхность гирдеров практически идеально плоская (неровности в пределах 50 микрометров, это толщина волоса), а точность положения элементов друг относительно друга — в пределах 30 микрометров.
В феврале этого года Линейный ускоритель 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.
В конце апреля в корпусе стендов и испытаний ЦКП «СКИФ» началась сборка «ячеек» оборудования основного накопителя. Всего специалистам Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) предстоит собрать 112 гирдеров с оборудованием.
Далее читайте ниже, в Подробнее.
В середине мая установлена и запущена на бустерном синхротроне высокочастотная система, которая наряду с магнитной системой отвечает за ускорение пучков электронов до рабочей энергии 3 ГэВ. Ускоряющая ВЧ-система бустера включает три блока, каждый из которых состоит из высокочастотного резонатора, усилителя мощности и высокочастотной электроники. Резонатор представляет собой вакуумный объем специальной формы, внутри которого генерируется электромагнитное поле высокой частоты.
22 мая запущен бустерный синхротрон и начались эксперименты с электронным пучком. Частицы сделали два полных оборота, а синхротронное излучение, которое они испустили, проходя через поворотные магниты, позволило измерить параметры пучка — его форму, размер, интенсивность.
Следующий этап работы — ускорение пучка электронов до энергии 3 ГэВ. Достигнуть рабочей энергии специалисты рассчитывают в течение июня.
Параллельно с запуском бустерного синхротрона активно ведутся работы и на других площадках ЦКП «СКИФ». В корпусе стендов и испытаний идет сборка оборудования накопительного кольца и прецизионная юстировка выставки элементов на высокоточных подставках-гирдерах. В здании накопителя завершён монтаж кровли. В тоннеле накопительного кольца залит пол, смонтирована специализированная геодезическая сеть, которая обеспечит пространственную привязку всех частей ускорительно-накопительного комплекса. Ведутся работы по устройству инженерных коммуникаций.
Актуальное состояние элементов установки, достигнутые успехи и ближайшие планы освещены в репортаже телеканала «Вести-Новосибирск». Подробности — по ссылке.