Ускорения пучка электронов до 30 мегаэлектрон-вольт (МэВ) добились в линейном ускорителе строящегося источника синхротронного излучения «СКИФ» специалисты Института ядерной физики (ИЯФ) им. Г. И. Будкера СО РАН, 4 апреля сообщает пресс-служба института.

ИЯФ СО РАН является единственным исполнителем по изготовлению и запуску технологически сложного оборудования для Центра коллективного пользования (ЦКП) «СКИФ», который строится в наукограде Кольцово под Новосибирском. Заказчик и застройщик «СКИФа» — ФИЦ «Институт катализа им. Г. К. Борескова СО РАН».

Специалисты ИЯФ СО РАН смонтировали и запустили первую очередь линейного ускорителя (линак) для «СКИФа», на котором теперь смогли ускорить пучок электронов до энергии 30 МэВ. В составе всего комплекса линак будет разгонять электроны до 200 МэВ, чего предполагается добиться к 2024 году.

Линейный ускоритель является одной из основных частей «СКИФа», поскольку именно он формирует пучок электронов, который, поступая затем в бустер-синхротрон, дополнительно ускоряется и поступает в накопитель-источник синхротронного излучения.

В линаке 55 сгустков электронов длиной около нескольких миллиметров каждый, с периодом 5,6 наносекунды (нс), с зарядом в каждом сгустке 0,3 нанокулона (нКл) получат энергию частиц 200 МэВ, быстро набирая скорость, близкую к скорости света. Их траектория формируется магнитной системой ускорителя.

В бустер-синхротроне сформированные сгустки электронов с частотой 1 Гц ускоряются уже до 3 гигаэлектрон-вольт и перепускаются в накопитель, где поворотные магниты заставляют их двигаться по круговой орбите. Из накопителя синхротронное излучение будет поступать пользователям центра.

Биологи, химики, геологи, материаловеды и другие специалисты с помощью этого излучения будут проводить исследования, такие как определение элементного состава или структуры какого-либо вещества, изучение свойств созданных ими новых материалов, исследование быстропротекающих процессов и многие другие.

Заведующий лабораторией ИЯФ СО РАН кандидат физико-математических наук Алексей Левичев рассказал о текущем состоянии работ на линаке:

«В настоящее время первая очередь линейного ускорителя смонтирована и запущена. Линак полностью работоспособен, все его элементы в рабочем состоянии. На выходе из первой очереди ускорителя мы продемонстрировали энергию пучка около 30 МэВ при входной СВЧ мощности около 20 МВт, что полностью соответствует нашим расчетам. Также получен проектный заряд 0,3 нКл в каждом сгустке».

Следующим этапом работ станут измерения параметров пучка, его стабильности и характеристик углового и энергетического разброса.

Разработчики уверены, что все их расчеты верны, и ускоритель в дальнейшем достигнет проектных 200 МэВ.