Длину пучка электронов в синхротроне СКИФ будут измерять при помощи отечественного оборудования
Специалисты Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН совместно с коллегами из Института общей физики им. А. М. Прохорова (ИОФ) и «Всероссийского научно-исследовательского института автоматики им. Н. Л. Духова» (ВНИИА) разработали два вида устройств для измерения длины пучка электронов в ускорительном комплексе ЦКП СКИФ — диссекторы и стрик-камеры.
«Благодаря беспрецедентно малому эмиттансу пучка электронов, порядка 75 пм рад (пикометров радиан), синхротрон СКИФ относится к установкам последнего поколения, “4+”, — прокомментировал старший научный сотрудник ИЯФ СО РАН и ЦКП «СКИФ» кандидат технических наук Виктор Дорохов. — Кроме эмиттанса у электронного сгустка есть и другие параметры, среди которых важное значение имеют поперечный и продольный размеры. И если поперечные размеры мы достаточно легко можем измерять, то с продольными размерами все сложнее, особенно в циклических ускорителях».
Каждый пучок электронов, инжектируемый в кольцо, состоит из сгустков. «В каком-то смысле пучок частиц, летающий по кольцу, похож на гирлянду, где каждая лампочка — сгусток, длиной всего несколько миллиметров», — сравнил Виктор Дорохов.
Для измерения длины пучка электронов или продольного распределения заряда в пучке в большинстве циклических ускорителей используются бесконтактные оптические датчики. Эти диагностики относятся к неразрушающему типу. Их преимущество в том, что принцип работы этих устройств не подразумевает взаимодействия с пучком, а значит, процесс измерения происходит без потерь частиц из исследуемого объекта, и может проходить в непрерывном режиме в момент эксплуатации установки.
«Для измерения продольного распределения заряда в пучке, то есть длины пучка, в ускорителях широко используются стрик-камеры и диссекторы. По принципу действия и конструктивно эти устройства похожи, но все же не равнозначны, поэтому способны дополнять друг друга, — заметил Виктор Дорохов. — Как правило, стрик-камера работает во время эксперимента, требующего однопролетного наблюдения. Она выключается по его окончании. А вот диссекторы работают в непрерывном режиме десятилетиями в процессе рутинной эксплуатации установок. Объединяя действие этих двух видов оборудования, мы получаем универсальный набор дополняющих друг друга средств диагностики».
Электронно-оптический преобразователь диссектора для синхротрона СКИФ
Стрик-камера, установленная на линейном ускорителе СКИФ
Для синхротрона СКИФ и других проектов ИЯФ диссекторы нового поколения изготавливают специалисты ВНИИА им. Н.Л. Духова, они же изготовили и стрик-камеры. «Всего в ускорительном комплексе СКИФ будут работать три стрик-камеры — по одной в бустерном, накопительном кольце и в линейном ускорителе (линаке), и два диссектора — в бустерном и ускорительном кольце, — добавил Виктор Дорохов. — Три стрик-камеры готовы, одна уже работает в линаке. Диссекторы будут последовательно вводиться в строй одновременно с появлением пучка на установках комплекса ЦКП СКИФ. Данные диагностические устройства позволят нам наблюдать структуру пучка электронов и изучать продольное распределение заряда в пучке, циркулирующем по кольцу ускорителя, с предельным временным разрешением».
По материалам пресс-службы ИЯФ СО РАН
Фото предоставлены ВНИИА и Виктором Дороховым
Больше информации по Академгородку 2.0 и СКИФ — в нашем Телеграм!
В условиях быстроразвивающихся технологий и внедрения новых...
В начале 2026 года после сдачи нового...
В ходе подготовки рейтинга оценивалась деятельность 389...