Геофизики создают карту распределения сейсмических шумов для ЦКП СКИФ

Институт ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН, Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН и Алтае-Саянский филиал ФИЦ «Единая геофизическая служба РАН» ведут совместную работу по измерению уровня сейсмических шумов на ускорительном комплексе Центра коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов».

Специальная система сейсмического мониторинга фиксирует любые, даже самые мельчайшие, изменения вибрационного фона, чтобы в дальнейшем можно было учитывать эти данные при проведении экспериментов. Тестовые измерения произведены на коллайдере ВЭПП-4М и непосредственно на площадке строительства СКИФа. В данный момент несколько сейсмических станций работают на территории, прилегающей к объекту. «Ускорители заряженных частиц в силу своих параметров очень чувствительны к любым возмущениям внешней среды, например, они хорошо “видят” землетрясения. По сути это своеобразные сейсмографы, только очень большие и дорогие. Комплекс СКИФ — не исключение. Из-за того, что размер пучка в ускорителе совсем маленький, то есть частицы в пучке сильно сконцентрированы, любые возмущения почвы будут на нем сказываться. Например, где-то проедет поезд и раскачает грунт, вибрация вызовет колебания в несколько миллиардов раз меньше метра, но это может существенно изменить параметры пучка», — прокомментировал научный сотрудник ИЯФ СО РАН кандидат физико-математических наук Григорий Николаевич Баранов.

Источник синхротронного излучения — это своеобразный фонарик, который «светит» в пользовательскую станцию. Если этот фонарик начнет колебаться, его эффективный размер — пятно, которое он будет засвечивать — увеличится. Это приведет к тому, что параметры излучения изменятся, они будут уже не такими точными, как требуется. Именно поэтому важно знать, какой вибрационный фон будет присутствовать на экспериментальной площадке. Такие данные необходимо учитывать уже на этапе строительства объекта, чтобы понимать, какой силы должна быть система подавления колебаний.  «Мы хотим, чтобы у нас действовала полноценная система подавления, как на крупных зарубежных установках, к примеру, Большом адронном коллайдере в ЦЕРНе или источнике СИ ESRF во Франции. Пользуясь опытом наших коллег-геофизиков, можно уже сейчас задуматься над тем, чтобы после завершения строительства и запуска в эксплуатацию комплекса СКИФ у нас была налажена некая система сейсмического мониторинга. Для этого по всей площадке, где расположена установка, нужно разместить сейсмические датчики. Даже если в нескольких километрах пройдет поезд, эти датчики будут фиксировать сейсмические волны. Если эти волны будут чрезмерны, конечный пользователь установки будет попросту “выкидывать” побочные данные из эксперимента. Либо система заблаговременно, по принципу обратной связи, сама будет вносить правки в движение пучка заряженных частиц тем самым стабилизируя его, чтобы любое внешнее возмущение отрабатывалось правильным образом», — сказал Григорий Баранов.

 

Максим Родякин Григорий Баранов Петр Дергач Ксения Карюкина с геофизическим оборудованием на площадке строительства СКИФа

Максим Родякин (ИЯФ), Григорий Баранов (ИЯФ), Петр Дергач (ИНГГ), Ксения Карюкина (ИЯФ) с геофизическим оборудованием
на площадке строительства СКИФа

«Специалисты ИНГГ СО РАН и ФИЦ ЕГС РАН имеют большой опыт в сейсмических изысканиях, у них есть современное специализированное оборудование. Они знают, как правильно производить измерения, обрабатывать и интерпретировать полученные данные. Предварительные измерения проводились в ИЯФ СО РАН, на коллайдере ВЭПП-4М. Сейчас мы перешли к замерам вибрационного фона на площадке в Кольцово. Они показали, что большую часть времени амплитуды сейсмических колебаний грунта удовлетворяют требованиям эффективной работы СКИФ, но движение поездов по близлежащему железнодорожному переезду выводят колебания за допустимые нормы. Поэтому по ходу строительства мы будем производить дальнейший контроль и развивать всю систему», — подчеркнул Григорий Баранов.

По словам ученого, система сейсмического мониторинга может выполнять и другие полезные функции, поскольку комплекс СКИФ содержит много компонентов, которые могут вызывать вибрации — к примеру, источники питания в магнитной системе. Даже люди, работающие на установке, будут вносить свой вклад в колебания пучка. Работа насосов, погрузочно-разгрузочных устройств, движение воды в трубах и т.д. – все это может стать бытовыми источниками вибраций. Чтобы вовремя выделить эти вибрации из общего фона, и, при возможности, нейтрализовать их воздействие, необходима подобная система непрерывного мониторинга.

По материалам пресс-службы ИЯФ СО РАН

Фото Юлии Клюшниковой

17.05.2022
Началась сборка сегментов для бустерного синхротрона ЦКП СКИФ

Ускорительный комплекс СКИФ будет состоять из линейного...

12.05.2022
Первый электронный пучок на СКИФе планируют получить уже в 2022 году

«Реализация проекта идет в соответствии с графиком,...

11.05.2022
Инновационная компания из Академгородка открывает лабораторию в Китае

Ожидается, что это станет новым импульсом для...