Для работы коллайдеров ВЭПП-4 и ВЭПП-2000 Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН необходимо постоянное производство электронов и позитронов. С 2015 года поставщик этих частиц для обоих машин — инжекционный комплекс ВЭПП-5. На старте своей работы последний производил 800 миллионов позитронов в секунду, а в результате комплексной модернизации удалось достичь показателя в 10 миллиардов.
 
Производство электронов и позитронов начинается с формирования интенсивного электронного пучка. По словам младшего научного сотрудника ИЯФ СО РАН Данилы Алексеевича Никифорова, для этого необходим катод — маленькая «таблеточка», которая разогревается до 1200 градусов и затем с помощью высокого напряжения оттуда извлекаются электроны (около 200 миллиардов в секунду). Затем пучок ускоряется, и при ударе в специальную позитронную мишень появляются позитроны. Дальше происходит их доускорение, накопление в специальном кольце, где пучок позитронов приобретает качества, необходимые для дальнейшей транспортировки к потребителям — коллайдерам ВЭПП-4 и ВЭПП-2000.
«Этот цикл должен повторяться многократно, 24 часа в сутки, для этого нужна стабильная работа инжекционного комплекса. Сейчас мы вышли на расчетные параметры, работаем в крейсерском режиме», — подчеркивает Данила Никифоров.  
Инжекционный комплекс работает круглосуточно, сотрудники ИЯФ СО РАН контролируют его посменно по 12 часов. Два человека — начальник и дежурный смены отвечают за бесперебойную подачу пучков, а в случае нештатных ситуаций, например, скачков напряжения, в ручном режиме включают каждую систему. 
 
«До модернизации оператору приходилось следить за очень большим количеством программ, это очень сложно, сейчас почти все автоматизировано и специалисту нужно контролировать только 3 — 4 параметра. Это очень упрощает процесс управления сменой потребителя: поскольку у нас два коллайдера и один источник, мы должны разделять время, что непросто. Все процессы быстропротекающие, мы оперируем не секундами или часами, а пико- (10-12 секунды) и наносекундами (10-9 секунды). Автоматизация функционирования всех систем позволила увеличить набор статистики на коллайдерах. В сравнении с 2014 годом, когда только запускался этот комплекс, такой показатель, как интеграл светимости на ВЭПП-2000 мы увеличили в три раза. Последнее существенно помогает в обработке данных тем, кто работает на детекторах», — комментирует Данила Никифоров. 
Однако для функционирования коллайдера Супер С-тау фабрика, планируемого к реализации в рамках программы «Академгородок 2.0», нужна в десять раз большая производительность. Это станет возможным благодаря дальнейшей модернизации инжекционного комплекса или строительству нового.
 
«Наука в Сибири»
 
Фото Надежды Дмитриевой 

Похожие новости

  • 14/06/2017

    В ИЯФ СО РАН разрабатывается новое поколение электроники

    ​В Институте ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН разрабатывается новое поколение электроники для действующих и будущих ускорительных комплексов. Оно ляжет в основу электронных систем управления коллайдера Супер чарм-тау фабрика и будет представлено на международном форуме «Технопром-2017».
    1398
  • 31/10/2019

    Российские физики «просветили» перспективный материал для атомной промышленности

    ​Технологии долговременного хранения отходов ядерного топлива и многие другие задачи промышленности, ядерной медицины, сегодня требуют разработки и создания новых функциональных материалов. Перспективными являются наноуглеродные структуры (фуллерены, углеродные нанотрубки и другие формы углерода).
    213
  • 28/05/2019

    Росатом создал сверхпроводники, которые помогут «увидеть» начало Вселенной

    ​Чепецкий механический завод (ЧМЗ, Глазов, Удмуртия, входит в топливную компанию ТВЭЛ госкорпорации "Росатом") в 2018 году изготовил сверхпроводящие элементы, необходимые для создания в Германии ускорительного комплекса ионов и антипротонов FAIR (Facility for Antiproton and Ion Research).
    379
  • 21/10/2019

    Как делают науку в Сибири

    Чем живет сибирская наука? Обычно мы слышим об ученых либо в связи с прорывными и особо интересными открытиями. Либо благодаря созданию новых научных объектов, таких как ЦКП СКИФ. Либо, как это ни печально, из-за каких-либо конфликтов.
    405
  • 27/03/2017

    Новосибирские ученые создали материал, обеспечивающий 30 лет непрерывной работы химического реактора

    Ученые из Института ядерной физики (ИЯФ) СО РАН и Новосибирского государственного технического университета (НГТУ) создали новую технологию сплавления титана и тантала, в результате чего получили особо стойкий к коррозии и агрессивным средам материал.
    2373
  • 20/05/2019

    Институт катализа СО РАН регистрирует права на участок для Центра «СКИФ»

    По завершении процедуры регистрации специалисты начнут проработку технических условий подключения к коммуникациям. Какими характеристиками будет обладать Центр «СКИФ» и о других проектах в разработке у института рассказал во время рабочей поездки делегации минпромторга Новосибирской области на предприятие директор ИЯФ Павел Логачев.
    397
  • 16/04/2019

    Восемь ответов на частые вопросы о СНЦ ВВОД

    Зачем нужен Сибирский национальный центр высокопроизводительных вычислений, обработки и хранения данных — СНЦ ВВОД? Откуда придут деньги на его создание? Как этот проект связан с синхротроном СКИФ? С другими проектами «Академгородка 2.
    511
  • 11/04/2018

    Круглый стол «Научное приборостроение для нанотехнологий. Современное состояние. Возможности развития»

    ​Уважаемые коллеги, В новосибирском Академгородке 25 апреля 2018 года с 11-00 до 17-00 на базе Института физики полупроводников имени А.В. Ржанова СО РАН (Новосибирск, пр. академика Лаврентьева, 13) при поддержке Нанотехнологического Общества России, компании NT-MDT Spectrum Instruments и Сибирского Отделения РАН состоится в формате круглого стола семинар по теме: «Научное приборостроение для нанотехнологий.
    1275
  • 24/09/2019

    Новосибирские физики обсудили с коллегами со всего мира новое в работе с ускорителями частиц

    ​Новосибирские физики делятся опытом с учеными из разных стран. В Институте Ядерной физики - международное совещание: эксперты обсуждают новое в работе с ускорителями частиц. В чем новосибирские исследователи сегодня мировые лидеры? Прототип секции охлаждения электронного кулера для российского коллайдера «Ника», который сейчас строят в Подмосковье, представили в Институте ядерной физики СО РАН новосибирские ученые.
    325
  • 11/12/2018

    Как ученым достучаться до власти?

    ​Академик РАН, научный руководитель Института теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН Сергей Алексеенко стал в этом году лауреатом международной премии «Глобальная энергия». Награда присуждается ему за подготовку теплофизических основ для создания современных энергетических и энергосберегающих технологий, которые позволяют проектировать экологически безопасные тепловые электростанции (за счет моделирования процессов горения газа, угля и жидкого топлива).
    1228