Медалью Российской академии наук с премиями для молодых ученых России и студентов вузов по итогам конкурса 2019 года в области ядерной физики награждена студентка НГТУ НЭТИ Кристина Гришина за установку класса мегасайенс Центр коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» (ЦКП «СКИФ») — источник синхротронного излучения поколения «4+» с энергией 3 ГэВ — предполагает наличие системы инжекции, благодаря которой частицы будут ускоряться до установленной техническим заданием энергии 200 МэВ. 

Специалисты Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) разработали стенд одного из элементов инжектора, в котором будет происходить основное ускорение. Ученые определили основные требования к производству ускоряющих структур, чтобы достичь необходимого уровня ускорения. Полученные аналитические данные позволят создать инжектор, обеспечивающий заданные параметры пучка и стабильную работу источника синхротронного излучения ЦКП «СКИФ». 

Часть работы по измерению параметров ускоряющей структуры была проведена магистрантом физико-технического факультета Новосибирского государственного технического университета НЭТИ, старшим лаборантом ИЯФ СО РАН Кристиной Гришиной. Инжектор будущего Сибирского кольцевого источника фотонов представляет собой электронную высокочастотную пушку, систему группировки пучка и регулярные ускоряющие секции. Именно в этом последнем элементе инжекционной системы — ускоряющей структуре — и будет происходить основное ускорение до энергии 200 МэВ. 

«Ускоряющая структура в инжекторе позволяет выйти на необходимую энергию, только после этого пучок частиц попадает в накопительное, а потом в синхротронное кольцо установки, в котором генерируется излучение, — рассказывает заведующий сектором научного отдела ИЯФ СО РАН кандидат физико-математических наук Алексей Левичев. — Чтобы достичь требуемого параметра по энергии в проекте ЦКП «СКИФ», мы предположили, что нам необходимо пять ускоряющих структур, каждая из которых даст около 40 МэВ». 

Чтобы точно определить, какую энергию смогут набрать ускоряющие структуры и какими для этого параметрами они должны обладать, специалисты ИЯФ СО РАН разработали стендовую установку, на которой и провели все необходимые измерения. Исследуемый элемент инжекционной системы представляет собой диафрагмированный волновод длиной три метра, внутри которого создается электромагнитное поле, пригодное для ускорения пучка. 

«Наш стенд был собран на основе структуры, которая осталась после разработки инжекционного комплекса ВЭПП-5 ИЯФ СО РАН, — рассказывает Кристина Гришина. — Параметры «старой» версии ускоряющей структуры (ее фазовая скорость, коэффициент связи, групповая скорость и другие) последний раз измерялись очень давно. Мы взялись за измерение параметров, чтобы быть уверенными, что использование подобных структур в инжекционной системе ЦКП «СКИФ» даст необходимый уровень ускорения, или понять, как необходимо их модифицировать». 

Основные данные были получены при помощи созданного в ИЯФ СО РАН измерительного стенда. Он включает в себя шаговый двигатель для протягивания возмущающего тела, контроллер для управления шаговым двигателем, анализатор S-параметров, кабельную трассу. 

«При формировании нужных параметров пучка у нас всегда может быть некоторый уход по энергии, то есть она может быть меньше или больше заданных параметров, — добавляет Кристина Гришина. — В ходе работы мы установили, как на данный уход при формировании пучка влияет ошибка набега фазы, а создает эту ошибку разный радиус ячеек ускоряющей структуры. То есть из-за разного радиуса ячеек мы теряем в энергии пучка». По словам Гришиной, сделать все ячейки (их около 400) одинаковыми невозможно. «Но мы можем корректировать радиус каждой ячейки при помощи подстройки частоты. Специальные площадки будут сжимать ячейку, деформируя ее геометрию, за счет чего будет меняться частота», — поясняет Кристина. 

В результате проведенных измерений было показано, что ускоряющие структуры инжекционной системы смогут достичь уровня энергии, отвечающего параметрам проекта. 

«Теперь у нас есть данные, которые говорят о том, какую энергию реально мы сможем набрать», — рассказывает Алексей Левичев. — Сейчас проект ускоряющих структур отправлен на производство и уже изготавливается». Ученый также отметил, что часть работы по измерению параметров ускоряющей структуры была проведена студенткой НГТУ НЭТИ, что очень важно в ключе подготовки кадров для ЦКП «СКИФ» и других амбициозных проектов. «Нам необходимы молодые специалисты, которые будут способны участвовать в изготовлении, запуске и работе источника СИ четвертого поколения», — добавил Алексей Левичев

Для СМИ 

Юрий Лобанов, пресс-секретарь, +7-923-143-50-65, is@nstu.ru 
Алина Рунц, специалист по связям с общественностью, +7-913-062-49-28, derevyagina@corp.nstu.ru 
Руслан Курбанов, корреспондент, +7-913-772-30-78, kurbanov@corp.nstu.ru 

Источники

Медаль и премия РАН по ядерной физике досталась студентке НГТУ НЭТИ
Новосибирский государственный технический университет (nstu.ru), 09/07/2020
Медаль и премия РАН по ядерной физике досталась студентке НГТУ НЭТИ
Informio.ru, 09/07/2020
Медаль и премия РАН по ядерной физике досталась студентке НГТУ НЭТИ
Союз машиностроителей России (soyuzmash.ru), 09/07/2020
Синхротрон СКИФ запустят благодаря разработке студентки НГТУ
Все новости Новосибирской области (vn.ru), 14/07/2020
Синхротрон СКИФ запустят благодаря разработке студентки НГТУ
Gorodskoyportal.ru/novosibirsk, 14/07/2020
Синхротрон СКИФ запустят благодаря разработке студентки НГТУ
Рамблер/новости (news.rambler.ru), 14/07/2020
Синхротрон СКИФ запустят благодаря разработке студентки НГТУ
Новости Новосибирска (novosibirsk-news.net), 14/07/2020
Медаль и премия РАН по ядерной физике досталась студентке НГТУ НЭТИ
Пульс кадровой индустрии (hrpuls.ru), 15/07/2020
Разработка студентки НГТУ поможет запуску СКИФа
Atas.info, 16/07/2020

Похожие новости

  • 27/05/2020

    Юбилей академика Александра Евгеньевича Бондаря

    ​​Глубокоуважаемый Александр Евгеньевич! От Российской академии наук примите сердечные поздравления с Вашим юбилеем — 65-летием со дня рождения! Вы совсем недавно пополнили ряды действительных членов РАН.
    301
  • 09/04/2016

    Сибирские ученые получили Гран-При Петербургской технической ярмарки - 2016

    ​С 15 по 17 марта с успехом прошла Петербургская техническая ярмарка, которая, по словам губернатора Санкт-Петербурга Георгия Сергеевича Полтавченко, является "смотром передовых идей".  В течение трех дней новинки своей продукции представляли более 200 промышленных и научно-исследовательских организаций из России, Республики Беларусь, Венгрии, Германии, Италии, Китая, Латвии, Тайваня, Финляндии и Чехии.
    1993
  • 24/04/2019

    НГТУ и Институт ядерной физики будут готовить кадры для проектов мегасайенс

    ​Институт ядерной физики им. Г. И. Будкера Сибирского отделения Российской академии наук (ИЯФ СО РАН) и Новосибирский государственный технический университет (НГТУ НЭТИ) будут совместно готовить специалистов для проектов класса мегасайенс, создаваемых в рамках нацпроекта "Наука".
    1089
  • 05/12/2015

    Лауреаты научных премий по физике за ... 2016 год

    ​Объявлены лауреаты научных премий за 2016 год, учрежденных Американским физическим обществом. Да-да, именно за 2016-й - эти заокеанские физики немножко живут в будущем. Премию Роберта Вильсона за выдающиеся достижения в физике ускорителей заряженных частиц получит новосибирский ученый, заведующий лабораторией Института ядерной физики СО РАН Василий Пархомчук.
    2576
  • 20/06/2016

    В Институте ядерной физики СО РАН состоится 30-е международное совещание по физике токамаков

    С 21 по 25 июня в Институте ядерной физики им. Г.И.Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) пройдет 30-е международное совещание по физике токамаков (The International Tokamak Physics Activity, ITPA). Мероприятия этой серии проводятся коллаборацией ИТЭР (ITER, International Thermonuclear Experimental Reactor) дважды в год – во Франции, где сооружается установка, и в одной из стран-участниц проекта.
    3646
  • 29/10/2019

    Новосибирский ученый – автор новаторских работ в области лазеров на свободных электронах

    Американское физическое общество (APS) избрало своим почетным членом заведующего лабораторией Института ядерной физики (ИЯФ) им. Г. И. Будкера СО РАН, члена-корреспондента РАН Николая Винокурова — за новаторскую теоретическую и экспериментальную работу в области лазеров на свободных электронах.
    676
  • 31/10/2016

    Сотрудники Института ядерной физики СО РАН стали академиками и членами-корреспондентами РАН

    ​Сегодня впервые после пятилетнего перерыва завершились выборы в Российскую академию наук. Избрано более трехсот новых членов объединенной Академии, среди них - четыре сотрудника Института ядерной физики им.
    2899
  • 25/06/2019

    Что даст Новосибирску СКИФ?

    ​Новосибирск входит в эпоху крупных инфраструктурных проектов. В ближайщей пятилетке развития — строительство ЛДС к молодёжному чемпионату и проект Академгородок 2.0. Индекс «2.
    811
  • 17/09/2018

    Большой адронный коллайдер и фундаментальные вопросы науки

    Россия пока не получила ни одного заказа при модернизации Большого адронного коллайдера, хотя раньше без нее ЦЕРН обойтись в принципе не мог. Ровно десять лет назад в Европейской лаборатории ядерных исследований (ЦЕРН) был запущен Большой адронный коллайдер.
    2167
  • 09/10/2017

    В Германии будут добывать антиматерию на установках ИЯФ СО РАН

    Экспериментальный цех новосибирского института ядерной физики получил большой заказ для исследовательского центра в Германии. Немцев заинтересовали магнитные установки ИЯФ. Еще вчера антивещество казалось научной фантастикой, а сегодня это реальный материал, который помогает узнать, как зарождалась Вселенная.
    1289