В инжекционном комплексе ЦКП «СКИФ» достигнута проектная энергия электронного пучка
В инжекционном комплексе Центра коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» (ЦКП «СКИФ») достигнута проектная энергия электронного пучка — 3 миллиарда электронвольт (ГэВ).
«Датчики системы диагностики зафиксировали соответствие электронного пучка проектным параметрам. Пучок с энергией 3 ГэВ устойчиво циркулирует в бустерном кольце, в ближайшее время он будет перепущен в транспортный канал «бустерный синхротрон-накопитель», а к концу 2025 года ожидается его перепуск в накопительное кольцо», — рассказал директор ЦКП «СКИФ» академик РАН Евгений Левичев.
Инжекционный комплекс (линейный ускоритель и бустерный синхротрон) ЦКП «СКИФ» формирует пучок с необходимыми параметрами. В линейном ускорителе электроны рождаются, группируются в пучок, получают первоначальное ускорение и энергию 200 миллионов электронвольт (МэВ). Затем этот пучок поступает в кольцевой бустерный синхротрон, где разгоняется до рабочей энергии — 3 миллиарда электронвольт (ГэВ), и отправляется в основной накопитель. В накопителе электронный пучок, проходя через магнитное поле поворотных магнитов или специализированных многополюсных устройств (вигглеров или ондуляторов), генерирует синхротронное излучение. Синхротронное излучение выводится из накопителя через фронтенды и по каналам транспортировки рентгеновского пучка доставляется на экспериментальные станции, где ученые будут использовать его для проведения исследований.
Единственным исполнителем комплекса работ по изготовлению, сборке, поставке и пусконаладке технологически сложного оборудования ускорительного комплекса ЦКП «СКИФ» выступает Институт ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН).
Для получения пучка электронов 3 ГэВ необходимо было создать специальные режимы ускорения, когда изменение тока во всех магнитных элементах бустерного кольца происходит по точно рассчитанному алгоритму. Стабильность тока в магнитных элементах, в свою очередь, определяется прецизионными источниками питания. Для бустерного синхротрона ЦКП «СКИФ» сотрудники ИЯФ СО РАН разработали и изготовили три импортозамещающих источника питания с диапазоном от 500 А до 10 кА и напряжением до сотен вольт.
Наряду с магнитной системой за ускорение пучков электронов до рабочей энергии отвечает высокочастотная система. Многократно пролетая через ВЧ-резонаторы, частицы за треть секунды ускоряются в 15 раз, до рабочей энергии 3 ГэВ. Кроме того, одним из важных условий выхода на проектную энергию был запуск центральной системы охлаждения, так как при работе в условиях высокого напряжения и высоких тепловых нагрузок оборудование инжекционного комплекса необходимо постоянно охлаждать.
Параллельно с настройкой работы инжекционного комплекса активно ведутся работы и на других площадках ЦКП «СКИФ». В тоннеле накопительного в проектное положение выставлены все семь фронтендов (комплексов оборудования для перепуска пучков синхротронного излучения на экспериментальные станции), продолжается установка магнитно-вакуумных сборок на специальных подставках – гирдерах. В экспериментальном зале накопителя полным ходом идет монтаж специальных помещений (хатчей), где будет располагаться оборудование экспериментальных станций, или, иными словами, исследовательских лабораторий. На станциях ученые будут изучать разные объекты и процессы в интересах химии, биологии, экологии, геологии и многих других наук, а также промышленных применений. Оборудование всех семи экспериментальных станций первой очереди изготовлено на 100%, оно постепенно доставляется на площадку.
