Как в Новосибирске строят ускорительный комплекс для уникального синхротрона СКИФ

Сотрудники экспериментального производства Института ядерной физики СО РАН в Новосибирске сейчас заняты созданием инжекционного комплекса для Сибирского кольцевого источника фотонов (СКИФ). Он предназначен для ускорения пучка электронов до рабочей энергии, чтобы выпустить его в основное кольцо синхротрона.

Основа инжекционного комплекса – линейный ускоритель элементарных частиц, где расположена электронная пушка, являющаяся источником электронов и ускоряющие структуры, содержащие набор медных резонаторов. Их вытачивают с помощью алмазных резцов, чтобы получить максимальную точность.

По словам слесаря Сергея Карина, к обработке одного резонатора приходится возвращаться не один раз: учёные замеряют все параметры и алмазный резец снова скользит по заготовке. О том, какая требуется точность, говорит то, что даже температура в цехе влияет на конечный результат.

В другом цехе идёт работа над электронной пушкой. Её корпус биметаллический, снаружи нержавеющая сталь, внутри медь. Чтобы намертво спаять два металла, внутри корпус из нержавейки покрывают припоем на основе серебра. Внутреннюю медную часть охлаждают в жидком азоте для уменьшения в размерах. После вставляют во внешнюю оболочку, при нагревании медь расширяется и спаивается со сталью.

Чтобы пучок электронов двигался с заданными параметрами по ускорителю, необходимо не только достичь определённой энергии, но и добиться нужного поперечного размера. За это отвечают различные магниты, которые собирают на этом производстве. И здесь требования по допускам просто фантастические. Полюс магнита изготавливают с точностью около 50 микрон относительно расчётной поверхности на всей длине.  Толщина человеческого волоса — около 80 микрон.

Соответственно требованиям здесь подбирают и оборудование. Например, пятиосевой станок с числовым программным управлением позволяет просверливать в детали 980 отверстий, каждое из которых проходит под своим уклоном, но все они в итоге сходятся в одной точке. Допустимая погрешность сверления в таком случае – сотые части градуса.

По словам заведующего сектором Института ядерной физики Алексея Левичева, технологии, которые используют на экспериментальном производстве, уникальны. В результате получится источник излучения, не имеющий аналогов в мире. Его особенность в том, что он позволяет менять характер сгустков электронов: можно менять их частоту, количество частиц в сгустке и так далее. Это позволит менять характер синхротронного излучения СКИФ под те или иные задачи пользователей.

А задач может быть великое множество. СКИФ, говоря простым языком, даёт возможность увидеть структуры исследуемого образца в различном масштабе, до атомного уровня включительно. Таким образом можно увидеть, как, например, лекарство взаимодействует с вирусом или получить голографическую запись течения химической реакции. Это позволит учёным создавать новые медицинские препараты или материалы с заданными свойствами, пишет "ЧС-Инфо".

Что касается сроков строительства комплекса СКИФ, то предполагается, что к осени 2022 года около наукограда Кольцово будут закончены работы по заливке уникального фундамента для синхротрона. Первую рабочую станцию СКИФ планируется запустить в конце 2023 - начале 2024 года. Предполагается, что СКИФ по некоторым параметрам будет превосходить все существующие на сегодняшний день синхротроны мира.

Новосибирская область суммарно получит 33,3 млрд руб. на строительство центра коллективного пользования СКИФ. Так, в текущем году из федерального бюджета региону направят 10,7 млрд руб., в 2023 – 12,9 млрд руб., в 2024 – 9,7 млрд руб. Общая стоимость возведения ускорительного комплекса оценивается в сумму около 47 млрд.

Уважаемые читатели Царьграда!

Присоединяйтесь к нам в соцсетях "ВКонтакте", Instagram, facebook, а также подписывайтесь на наш телеграм-канал t.me/tsargradnsk и канал в "Яндекс.Дзен". Если вам есть чем поделиться с редакцией "Царьград Новосибирск", присылайте свои наблюдения, вопросы, новости на электронную почту nsk@tsargrad.tv