Что такое Томский синхротрон "Сириус" - к 130-летию Томского политехнического университета
Портал BelNET вчера напомнил своим читателям о славной странице тесного и взаимовыгодного плодотворного сотрудничества ученых БГУ и Томского политеха в ядерной области - открытии на синхротроне "Сириус" в конце 1984 года параметрического рентгеновского излучения - ПРИ (Адищев Ю. Н., Барышевский В. Г., Воробьев С. А., Данилов В. А., Пак С. Д., Потылицын А. П., Сафронов П. Ф., Феранчук И. Д., Черепица С. В. Письма в ЖЭТФ. 1985. Т. 41, № 7. С. 295–297.
Томский синхротрон "Сириус" - это кольцевой электронный ускоритель на 1,5 ГэВ, запущенный 28 февраля 1965 года под руководством профессоров А.А. Воробьева и И.П. Чучалина и демонтированный к 2023 году. На момент создания он был мощнейшим кольцевым ускорителем в СССР, в 1960–1970-х годах входил в десятку крупнейших синхротронов мира.
Фото синхротрона: ТПУ
Первые эксперименты на синхротроне были посвящены вопросам динамики ускоряемых частиц и измерению характеристик синхротронного излучения, обратного рассеяния фотонов лазерного излучения на пучке электронов. Также были начаты работы по созданию аппаратуры для исследования когерентного тормозного излучения (КТИ) в ориентированных кристаллах и по получению эксплуатационного пучка КТИ для экспериментов по физике элементарных частиц. В 1968-1969 г.г. были получены первые экспериментальные результаты на пучках гамма-квантов: измерено время жизни π0-мезона с лучшей в мире точностью и начались систематические измерения асимметрии фотообразования π+-мезонов на протонах. В 80-е и 90-е годы были получены результаты по околопороговому образованию нейтральных мезонов на легких ядрах, эксклюзивному фотообразованию пионов на ядрах углерода и по парциальным реакциям фотообразования нейтральных пионов на легчайших ядрах, фотодезинтеграции дейтерия линейно поляризованными фотонами. Исследовалось излучение при каналировании (ИК) релятивистских частиц. В 1978 г. впервые было показано, что радиационные потери имеют ярко выраженный максимум в случае движения электронов вдоль кристаллографической оси. Обнаруженный эффект широко использовался впоследствии для ориентации кристаллических мишеней на многих ускорителях. В 1985 году в эксперименте обнаружен новый тип излучения, названный ПРИ. Результаты пионерских экспериментов по ПРИ были подтверждены теоретически и экспериментально в ускорительных лабораториях США, Японии, Канады, Германии.
В 2000-е годы на «Сириусе» исследовались изобарные конфигурации в ядрах. Также начаты исследования дифракционного излучения релятивистских частиц и излучения Смита-Парселла в оптическом и миллиметровом диапазонах длин волн, что положило начало новому направлению исследований – невозмущающей диагностики пучков. В начале 21-го века в коллаборации с японскими и американскими научными центрами проводились работы по созданию средств невозмущающей диагностики пучков современных коллайдеров на основе оптического дифракционного излучения. Также изучалась динамики поля релятивистских заряженных частиц в миллиметровом диапазоне длин волн. Получены экспериментальные результаты, подтверждающие существование нестабильных состояний электронов с частичной потерей кулоновского поля. Начаты работы по исследованию черенковского излучения электронов и взаимодействия поля релятивистских заряженных частиц с мета-материалами в мм-диапазоне длин волн.
В течение более 40 лет на синхротроне "Сириус" выработано на эксперимент около 100 тысяч часов пучкового времени. Синхротрон располагался в 11-м корпусе Томского политеха. Общий вес установки – порядка 240 тонн. Его демонтаж завершился в 2023 г. Часть демонтированного оборудования пополнила коллекцию экспонатов Музея истории Томского политеха. Оставшиеся элементы «Сириуса» утилизированы. Вырученные средства будут потрачены на ремонт помещения, в котором находился синхротрон. Здесь будут проходить конструкторские работы в интересах Центра «Сибирский кольцевой источник фотонов».