​В Объединенном институте ядерных исследований (Дубна) продолжается процесс создания ускорительного комплекса NICA: в конце декабря начался монтаж канала транспортировки пучков тяжелых ионов из бустерного кольца в нуклотрон. Канал будет иметь уникальную змеевидную форму и сравнительно небольшую массу — 40 тонн, благодаря компактным размерам его магнитной системы. 

Оборудование канала совместно разработано специалистами ОИЯИ и Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН и изготовлено в ИЯФ СО РАН. Общая сумма контракта составила 261 миллион рублей.
 
NICА (Nuclotron based Ion Collider fAcility) — это ускорительный комплекс, который создается для изучения свойств плотной барионной материи и кварк-глюонной плазмы, — особого состояния вещества, в котором пребывала Вселенная в первые мгновения после Большого взрыва. Комплекс будет представлять собой цепочку ускорителей. Начальный этап ускорения частиц — источники ионов и линейные ускорители; бустер — промежуточный синхротрон для ускорения и накопления ионов, и нуклотрон, который обеспечит максимальное ускорение частиц перед инжекцией пучков в основное кольцо коллайдера. Нуклотрон — это базовая установка ОИЯИ, построенная еще в 1992 году, которая также будет встроена в эту систему ускорителей. 
 
Оборудование бустерного синхротрона монтируется в ярме магнита синхрофазотрона (протонный ускоритель на энергию 10 ГэВ, работал с 1957 по 2002 год), которое обеспечивает дополнительную радиационную защиту. Задача бустера состоит в том, чтобы накапливать 2*109 ионов золота 197Au31+ и ускорять их от энергии инжекции 3,2 МэВ/нуклон до 578 МэВ/нуклон. Специалисты ИЯФ СО РАН разработали и изготовили для этой установки несколько ключевых систем: систему электронного охлаждения — для увеличения плотности и уменьшения размера пучков, две высокочастотные станции — для ускорения частиц, а также канал транспортировки пучка ионов из бустера в нуклотрон. 
 
«При проектировании канала нам нужно было учесть несколько важных ограничений, — рассказывает заведующий лабораторией ИЯФ СО РАН кандидат физико-математических наук Андрей Николаевич Журавлев. — Прежде всего, это сложное взаимное расположение двух установок: они разнесены друг с другом как по высоте, так и по радиусу. Проще говоря, нуклотрон расположен под бустером, и имеет больший диаметр, поэтому и форма у канала транспортировки будет необычная — змеевидная». 
 
По словам ученого, сложности добавляли и определенные ограничения в пространстве: длина канала составляет 28 метров, в это расстояние нужно было уместить различное оборудование и прежде всего — импульсные магниты, составляющие основу ионного канала. Постоянные магниты были бы слишком громоздкими и по размерам, и по массе, сверхпроводящие магниты были бы сложны в эксплуатации и имели бы большой объем из-за криогенного оборудования. Решением проблемы стала концепция ионопровода — принципиальная схема канала на импульсных магнитах, предложенная специалистами ОИЯИ; сотрудники ИЯФ СО РАН разработали этот канал и воплотили «в железе». 
 
Импульсные магниты работают на той же энергии, что и все остальные, но имеют гораздо более компактный размер — таким образом ученым удалось не только вписать необходимое оборудование в ограниченное пространство, но и снизить предполагаемую нагрузку на несущие конструкции двух установок. Для сравнения: сейчас общий вес канала со всем оборудованием не превышает 40 тонн, а в случае использования постоянных магнитов этот показатель вырос бы в несколько раз. 
 
На сегодняшний день специалисты ИЯФ СО РАН уже изготовили и поставили в ОИЯИ часть оборудования, которая будет установлена на участке выпуска частиц из бустера в канал. Это ударный магнит (кикер), который бьет по циркулирующему пучку в бустере, меняет траекторию частиц и направляет пучок в канал, один из двух септум-магнитов, которые «подхватывают» пучок в канале, а также вакуумное и диагностическое оборудование. Вторая часть приборов для участка выпуска будет поставлена в конце января, монтаж планируется завершить в начале февраля 2020 года. Остальная аппаратура будет поставлена осенью 2020 года, смонтирована и запущена к началу работы с пучком на нуклотроне и экспериментов на ускоренном в нём пучке.

Похожие новости

  • 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.
    2554
  • 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.
    508
  • 29/12/2017

    Области человеческих деятельности, в которых Россия входит в пятёрку лучших

    ​1. Сельское хозяйство. В 2010-е гг. Россия вернула себе позицию крупнейшего сельхозэкспортёра в мире, которую она занимала ещё в начале XX века. При этом Россия занимает лишь четвёртое место в мире по площади обрабатываемых сельхозземель.
    1400
  • 25/05/2018

    Фокусирующий аэрогель поможет распознать частицы в экспериментах на будущем новосибирском коллайдере

    ​Ученые Института ядерной физики им Г.И. Будкера СО РАН разработали проект системы идентификации частиц для экспериментов на будущем новосибирском коллайдере - Супер С-Тау фабрике. Это одна из ключевых систем планируемой установки, она позволит с высокой надежностью определять типы рождающихся в эксперименте частиц.
    1034
  • 30/08/2018

    Новосибирские ученые знают, как разбить древность на атомы

    Озера, древние книги, иконы, кости мамонтовой фауны или доисторического человека, деревянные колоды из погребений и даже болотный торф - все эти объекты можно точно датировать, определить время их создания, появления на свет или, если речь идет о живом существе, период обитания на Земле.
    936
  • 16/10/2017

    Пассажиров аэропорта Дели проверяет техника, разработанная учеными ИЯФ СО РАН

    Система рентгенографических сканеров Express Inspection, совместной разработкой которых занимался Новосибирский Институт ядерной физики им Г. И. Будкера СО РАН и Орловский завод «Научприбор», проходит апробацию в Индии.
    1146
  • 26/01/2019

    Как ученые ищут темную материю в недрах Земли

    Сотни миллионов лет назад минералы под земной поверхностью могли сохранять в себе следы загадочного вещества. Осталось только до них добраться. ​Больше двух десятков подземных лабораторий, разбросанных по всему миру, заняты поиском темной материи.
    939
  • 15/08/2019

    Эксперимент Belle II пройдет с участием ученых Академгородка

    ​Эксперимент Belle II — это один из экспериментов в физике высоких энергий, работающий на передовых рубежах современной науки. Данные, полученные в результате эксперимента, позволят проверить предсказания Стандартной модели для вероятностей редких распадах B- и D-мезонов и t-лептона, улучшить точность измерения параметров нарушения симметрии между веществом и антивеществом и, возможно, обнаружить проявления новой физики.
    537
  • 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.
    1549
  • 28/02/2019

    В ЦЕРН обнаружили новую частицу, которая уточнит кварковую модель

    ​Коллаборация LHCb (CERN, Европейская организация по ядерным исследованиям), в которую входят Институт ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) и Новосибирский государственный университет (НГУ), объявила об открытии нового состояния c-кварка и анти c-кварка – частицы ψ3(1D).
    975