Новости

Объединяя частицы, науку России и Китая: открылась школа НЦФМ по физике высоких энергий и ускорительной технике

В России и мире учёные создают масштабные ускорители для проведения экспериментов в поисках новой физики и реализации новых технологий на уникальной научной технике. Сталкивая частицы высокой энергии, специалисты фиксируют неожиданные отголоски тёмной материи, узнают об особенностях устройства очарованных и прелестных кварков и обнаруживают новые загадки Вселенной. Одной из перспективных установок для изучения процессов, происходящих глубже, чем в атомах и ядрах, – в нуклонах, и развития микроэлектроники и наноэлектроники станет источник комптоновского излучения, который учёные создают в Национальном центре физики и математики (НЦФМ).

Высокоскоростное кино: физики засняли, как «пылит» вещество в момент взрыва

Одна из основных задач в изучении быстропротекающих процессов – ударно-волновых и взрывных – в том, чтобы при помощи экспериментальных данных получить информацию о состоянии вещества в момент сжатия до миллиона атмосфер (для примера давление в центре Земли составляет 3,7 млн атмосфер). Численное моделирование поведения материала при таких перегрузках интересно для аэрокосмической, атомно-энергетической, строительной отраслей промышленности. Специалисты Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) совместно с коллегами из Института гидродинамики им. М. А. Лаврентьева (ИГиЛ СО РАН) исследуют одно из паразитных явлений, возникающих в момент взрыва и мешающих равномерному сжатию материала – пыление. Поток микрочастиц, отрывающихся от вещества, специалисты изучают при помощи синхротронной радиографии на станции «Субмикросекундной диагностики» Центра коллективного пользования «Сибирский центр синхротронного и терагерцового излучения» (ЦКП СЦСТИ) ИЯФ СО РАН. Синхротронное излучение позволяет получать картину событий, длящихся наносекунды. Благодаря таким техническим возможностям ученые создали математическую модель пыления – эксперименты проходили с образцами из олова. Результаты были доложены на конференциях Synchrotron and Free electron laser Radiation: generation and application (SFR) (2022 г.) и Забабахинские научные чтения (2023 г.).

Сколько точно «весит» элементарная частица со скрытой прелестью, узнают физики ИЯФ СО РАН

В Институте ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) находятся два из семи действующих сегодня в мире коллайдера – ВЭПП-2000 и ВЭПП-4М. На последнем готовится эксперимент по прецизионному измерению массы ипсилон 1s мезона – элементарной частицы со скрытой прелестью. Для того, чтобы с лучшей в мире точностью провести подобные измерения на энергии 4,7 ГэВ, физики модернизировали ускорительный комплекс ВЭПП-4М – они разработали и интегрировали в него лазерный поляриметр. Прибор позволит специалистам получить самое точное значение массы ипсилон 1s мезона – этот результат в ближайшие десять лет будет эталонным в международном физическом сообществе. Экспериментальные данные, полученные на коллайдере ВЭПП-4М, станут еще одним кирпичиком в уточнении и развитии современной теории микромира.

 

Ускоритель ИЯФ СО РАН отправлен в Бразилию для улучшения экологической ситуации реки Амазонка

Институт ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) совместно с партнерами из Института электронно-пучковых технологий (EB-tech Co., Ltd., Южная Корея) разработали и поставили в Институт энергетических и ядерных исследований (IPEN, Бразилия) мобильный промышленный ускоритель. Установка будет использоваться для обеззараживания и очистки воды местных рек, радиационной стерилизации медицинского оборудования и фармацевтических продуктов, пастеризации, модификации проводниковых приборов и др.

Ускорителям ЭЛВ-50 лет

В июле 2023г. Исполняется 50 лет с момента изготовления головного образца ускорителя ЭЛВ-1. Этот ускоритель являлся первым из серии в 15 машин для министерства электротехнической промышленности СССР. В силу бюрократических причин акт о готовности ускорителя к предъявлению Межведомственной Комиссии был подписан в 15 октября 1973 г.

 

Разработан проект оригинального спирального ондулятора с переменным периодом

В рамках нацпроекта «Наука и университеты» (федеральный проект "Развитие масштабных научных и научно-технологических проектов по приоритетным исследовательским направлениям") Институт ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (г. Новосибирск) разработал проект оригинального спирального ондулятора с переменным периодом.

Разработана уникальная технология изготовления медных фотокатодов с повышенной эффективностью

В рамках нацпроекта «Наука и университеты» (федеральный проект "Развитие масштабных научных и научно-технологических проектов по приоритетным исследовательским направлениям") в Алтайском государственном техническом университете им. И. И. Ползунова (г. Барнаул) при участии Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (г. Новосибирск) созданы экспериментальные образцы медных фотокатодов с модифицированной поверхностью. 

В России появилась отечественная технология создания линейных ускорителей электронов и позитронов

Линейные ускорители электронов и позитронов – это «сердце» самых разных научных установок: коллайдеров, синхротронов, источников комптоновского и терагерцевого излучения и других. В этих установках необходимо разогнать частицы почти до скорости света. Чтобы сделать это, требуется очень большая импульсная сверхвысокочастотная (СВЧ) мощность – около 50 МВт – это если бы одновременно включили 50000 современных электроплит. Важнейшая часть линейного ускорителя – клистрон, именно он обеспечивает необходимую СВЧ мощность. Это высокочастотный усилитель, который создает ускоряющее поле, и без него невозможно реализовать ни один крупный ускорительный проект. Мощные клистроны раньше производились лишь тремя организациями в мире – в Японии, США и Франции. Ситуация изменилась с началом создания в РФ синхротрона СКИФ (ЦКП «СКИФ»), оборудование для которого будет изготовлено и запущено Институтом ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН). Изначально предполагалась, что ИЯФ СО РАН закупит клистроны у японской компании Canon, однако партнеры разорвали контракт. Поэтому специалисты ИЯФ СО РАН были вынуждены разработать собственную технологию создания этих устройств. В настоящий момент на прототипе клистрона, созданного в ИЯФ СО РАН, достигнута проектная СВЧ мощность 50 МВт. Он работает надежно, и производство института приступило к изготовлению первых серийных приборов. Клистрон был единственным недостающим звеном в полном цикле производства линейных ускорителей электронов и позитронов высокой энергии в России, и сейчас РФ располагает полностью отечественной технологией. Стоимость линейного ускорителя СКИФ оценивается в 20 миллионов долларов, и такие ускорители широко востребованы в России и в мире.

Физики предложили альтернативный способ считывания сигнала от частиц темной материи

Специалисты Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) разработали двухфазный криогенный детектор на основе аргона и продемонстрировали с его помощью концепцию, которая может быть использована для регистрации света в видимом диапазоне от частиц темной материи. В экспериментах на аргоновом детекторе ученые показали возможность ее использования для поиска WIMP (Weakly Interacting Massive Particle) – слабовзаимодействующих массивных частиц, являющихся главными кандидатами на роль частиц темной материи. Результаты были опубликованы в журнале The European Physical Journal C и могут быть полезны для различных проектов по поиску темной материи, например, международной коллаборации DarkSide.

Физики предложили проект одной из основных частей детектора для коллайдера Супер С-Тау фабрика

Институт ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) разрабатывает проект электрон-позитронного коллайдера Супер С-тау фабрика с беспрецедентной светимостью в диапазоне энергии от 3 до 7 ГэВ и универсального магнитного детектора для него. Основными задачами физической программы являются: поиск CP-нарушающих эффектов в распадах очарованных частиц, поиск Новой физики в редких или запрещенных Стандартной моделью распадах очарованных частиц и тау-лептона и многое другое. В настоящее время идет проработка различных систем детектора. Физики уже создали проект одной из ключевых частей детектора – дрейфовой камеры (ДК). ДК предназначена для регистрации заряженных частиц и измерения их импульса. В недавних работах на малом прототипе специалисты провели первичные измерения главного параметра ДК – ее пространственного разрешения. Эксперименты продемонстрировали возможность получения проектных параметров в 90 микрон. Результаты опубликованы в журналах Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0168900221004757 и «Ученые записки физического факультета Московского университета».

Сотрудники ИЯФ СО РАН приняли участие в благотворительной акции

Сотрудники Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) приняли участие в благотворительной акции для детей, оставшихся без попечения родителей, и детей из социально-реабилитационных центров. Игрушки, одежду и сладкие подарки получили 146 детей из новосибирских воспитательных учреждений и учреждений социального обслуживания.