Специалисты ИЯФ СО РАН создали для СКИФ критически важное оборудование - клистрон

31.05.2023

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.

Для ускорения пучка электронов в линейном ускорителе СКИФ до 200 МэВ необходимы мощные высокочастотные усилители – клистроны с выходной СВЧ мощностью более 50 мегаватт, создающие в структуре линейного ускорителя ускоряющее поле. Клистрон преобразовывает мощность непрерывного пучка в сверхвысокочастотную, то есть из непрерывного тока делает ток, который имеет частоту колебаний около 3 гигагерц. Небольшая СВЧ мощность, 500 Ватт, которая подается на вход клистрона, на выходе усиливается в сто тысяч раз.

"Клистроны с необходимыми нам параметрами производятся только в CPI (США), французской Thales и японской компанией Canon, у которой планировалось приобрести клистроны. Canon, следуя антироссийской политике санкционной блокады, отказал в поставке СВЧ-усилителей, разорвав подписанный контракт, и специалисты ИЯФ СО РАН были вынуждены в срочном порядке начать изготовление клистрона своими силами. Клистрон – довольно сложное устройство, мы работали над его созданием в фоновом режиме много лет, но поскольку раньше его можно было купить, и у нас не было строгой мотивации. Санкции заставили нас как следует взяться за это дело, и у нас получилось, и получилось неплохо. Клистрон работает надежно, и наше экспериментальное производство приступило к изготовлению первых серийных приборов. Таким образом, можно констатировать, что, совместно с ранее разработанными в ИЯФ СО РАН высоковольтными модуляторами, ускоряющими структурами, электронной пушкой, другим оборудованием, в Российской Федерации появилась полная отечественная технология создания линейных ускорителей электронов и позитронов, необходимых для источников синхротронного излучения, коллайдеров и других ускорительных проектов", – рассказал заместитель директора по научной работе ИЯФ СО РАН, директор ЦКП "СКИФ" член-корреспондент РАН Евгений Левичев.

"Мы занимаемся этим направлением более тридцати лет, – пояснил директор ИЯФ СО РАН академик РАН Павел Логачев. – Все началось с того, что Национальная ускорительная лаборатория SLAC подарила нам свой клистрон, и мы стали учиться с ним работать. Таким образом они отблагодарили нас за то, что мы выручили их в тяжелой ситуации, изготовив уникальное оборудование. Благодаря этим наработкам, а также новым, сейчас, когда возникла необходимость, мы создали собственный клистрон. Это позволило нам стать самостоятельным игроком и ни от кого не зависеть при создании линейных ускорителей, которые востребованы в физике высоких энергий, при создании источников синхротронного излучения и других приложений, где необходима СВЧ мощность более 50 мегаватт. В России технология может быть востребована при создании проектируемых источников синхротронного излучения КИСИ-Курчатов, РИФ, СИЛА, для электрон-позитронного коллайдера Супер С-тау фабрика, источника комптоновского излучения в Сарове, источника нейтронов в Дубне".

Источник: ИЯФ СО РАН

Фото Ивана Куксанова