Сибирские ученые разрабатывают элементы установки СКИФ

Специалисты институтов Академгородка, университетов Новосибирска и Томска конструируют ключевые узлы нового источника синхротронного излучения — инжекторы и детекторы.

Инжектор синхротрона представляет собой электронную высокочастотную систему, которая группирует пучок частиц и поддерживает энергию установки. В последнем элементе инжекционной системы частицы будут ускоряться до энергии 200 мегаэлектронвольт (МэВ).

«Ускоряющая структура в инжекторе позволяет выйти на необходимую энергию, только после этого пучок частиц попадает в накопительное, а потом в синхротронное кольцо установки, в котором генерируется излучение. Чтобы достичь требуемого параметра по энергии, мы предположили, что нам необходимо пять ускоряющих структур, каждая из которых даст около 40 МэВ», — пояснил один из разработчиков инжектора, сотрудник Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН кандидат физико-математических наук Алексей Евгеньевич Левичев.

Чтобы точно определить энергию ускоряющих структур и их параметры, ученые разработали лабораторную установку, на которой провели все необходимые измерения. Основой для нее стал ускорительный комплекс другой установки ИЯФ СО РАН — ВЭПП-2. Физики выяснили, что если установить такой комплекс на СКИФ, то часть энергии будет теряться из-за размеров ячеек, из которых сделан ускоряющий элемент. Чтобы решить эту проблему, ученые скорректировали радиус каждой ячейки, благодаря чему синхротрон сможет достичь нужного уровня энергии.

Решается и вопрос создания приёмной части СКИФ, для которой изначально предполагалось использовать кремниевый детектор, которым оснащены все синхротронные центры мира. Однако сибирский источник синхротронного излучения следующего поколения будет иметь чрезвычайно высокую интенсивность и энергию (20-120 КэВ) излучения фотонов, в области которых кремний излишне прозрачен и имеет радиационную стойкость в 1000 раз ниже требуемой по проекту. Поэтому требуется создать, помимо базового комплекта детекторов, еще и детекторные устройства нового типа.

В Томском государственном университете разработана не имеющая аналогов полупроводниковая HR-GaAs:Cr структура детекторного качества, которая способна регистрировать с высокой эффективностью синхротронное излучение до энергии 90 кэВ и радиационной стойкостью до 1,5 MGy, и может стать детекторным устройством нового типа в приемной части установки проекта СКИФ. В настоящее время уже налажена технология мелкосерийного выпуска детекторов большой площади с числом элементов до 4 мегапикселей на пластинах диаметром 4 дюйма. В настоящее время ТГУ и ИЯФ СО РАН ведут за счёт собственных средств разработку системы приёма синхротронного излучения с радиационно-стойким (ожидается до 10 MGy) детектором для синхротронных источников поколения 4+, которые по соотношению цена/качество могут превзойти большинство аналогов, предлагаемых на мировом рынке.

По материалам пресс-служб НГТУ НЭТИ и проектного офиса ЦКП СКИФ

 

28.10.2020
В Академгородке создан способ быстрого тестирования на грипп А и коронавирус

 Сегодня известно множество заболеваний, вызванных вирусными инфекциями....

27.10.2020
OpenBio-2020 ориентирован на антивирусную тематику

В программу OpenBio включены дискуссии, круглые столы,...

23.10.2020
Ученые Академгородка разработали сухпаёк, спасающий и от голода, и от жажды

«Все существующие на сегодняшний день аварийные рационы...