Выполнен очередной этап запуска инжекционного комплекса СКИФ
- 08.02.2025
Линейный ускоритель Центра коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» (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. Таким образом, специалисты Института ядерной физики им. Г. И. Будкера (ИЯФ СО РАН) готовы перейти к новой фазе работ – началу запуска бустерного синхротрона, который в мае 2025 года завершится ускорением пучка до 3 ГэВ и его выпуском по длинному транспортному каналу к накопительному кольцу.
Схема инжекционного комплекса
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 миллионов электронвольт (МэВ), которая соответствует скорости, всего на три миллионных меньше скорости света, 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 3000 МэВ. Только после этого пучок направляется в основное кольцо, или накопитель, где и происходит генерация синхротронного излучения.
Заместитель министра науки и высшего образования РФ Айрат Гатиятов прибыл в Новосибирск и присутствовал на мероприятии: «Сегодня мы отмечаем День российской науки – праздник, который объединяет всех, кто посвятил себя поиску истины и созданию будущего. Новосибирская область, с ее легендарным Академгородком и большим количеством научных организаций, является символом научного прогресса. Здесь реализуется уникальный проект – источник синхротронного излучения поколения 4+ (СКИФ). Благодаря слаженной работе команды мы достигли проектных параметров линейного ускорителя, что открывает путь к новой фазе работ». По словам заместителя министра, этот проект, не имеющий аналогов в мире, подтверждает лидерство России в науке, несмотря на все внешние вызовы. "Благодарю каждого участника за вклад в это важное дело", - сказал он.
«За первые две недели нового года мы вывели линейный ускоритель на проектные параметры и достигли необходимых показателей электронного пучка – его энергии, тока и структуры тока в импульсе. Качественный пучок прошел канал инжекции и был доставлен непосредственно в вакуумную камеру бустерного синхротрона», – пояснил директор ИЯФ СО РАН академик РАН Павел Логачев.
Таким образом, завершен важный этап – достижение проектных параметров линейного ускорителя, что позволяет перейти к запуску бустерного синхротрона.
«Запуск бустера – чрезвычайно сложная задача, поскольку в этой части инжекционного комплекса необходимо ускорить пучок до энергии 3000 МэВ всего за полсекунды. Это потребует слаженной работы большого коллектива ИЯФ, в том числе наших программистов. Запуск бустера уже начался: элементы диагностики и управления пучком, вакуумная система, система коррекции пучка уже частично работают», – прокомментировал Павел Логачев.
В накопителе пучок должен вращаться с очень высокой энергией – 3000 МэВ.
«Ускорение пучка оптимально разделить на два этапа: сначала в линейном ускорителе до 200 МэВ, и этого значения мы только что достигли, а затем в бустерном синхротроне до 3000 МэВ. Согласно плану, циркулирующий электронный пучок на орбите бустерного синхротрона мы должны получить в марте, а выпустить его уже ускоренным до 3000 МэВ в мае 2025 года», – прокомментировал заместитель директора по научной работе ИЯФ СО РАН, директор ЦКП «СКИФ» член-корреспондент РАН Евгений Левичев.
«После того как мы запустим бустер, проведем по его орбите пучок и ускорим до энергии выпуска, можно будет сказать, что весь инжекционный комплекс вышел на проектные параметры и полностью выполняет свои функции. А сегодняшнее событие говорит о том, что работа линейного ускорителя соответствует проектному заданию, и мы выполнили свои обязательства по этому этапу в установленные сроки», – пояснил заместитель директора по реализации проекта ЦКП «СКИФ» Сергей Синяткин.
Запуск линейного ускорителя и его выход на проектные параметры был проведен в абсолютно рекордные сроки. У специалистов ИЯФ СО РАН ушло на это около двух месяцев, в то время как обычно такие работы занимают 8-10 месяцев.
Центр коллективного пользования «СКИФ» – источник синхротронного излучения поколения 4+. Установка сооружается в Новосибирской области в рамках национального проекта «Наука и университеты» и во исполнение Указа президента России от 25 июля 2019 года. Реализация проекта находится на особом контроле полномочного представителя Президента Российской Федерации в Сибирском федеральном округе. Заказчиком и застройщиком ЦКП «СКИФ» выступает ФИЦ «Институт катализа им. Г. К. Борескова СО РАН». Проектирует объект Центральный проектно-технологический институт (АО «ЦПТИ», входит в топливную компанию Росатома «ТВЭЛ»). Генеральным подрядчиком выступает «Концерн Титан-2», входящий в структуру Росатома. Единственный исполнитель по изготовлению и запуску технологически сложного оборудования для ЦКП «СКИФ» — Институт ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН.