В Институте ядерной физики им. Г.И. Будкера (ИЯФ) СО РАН состоялась пресс-конференция, посвященная успешному завершению работ по контракту с Брукхейвенской национальной лабораторией (БНЛ, США). Сотрудники ИЯФ СО РАН завершили создание бустерного синхротрона – важной части создаваемого в США современного источника синхротронного излучения NSLS-II (National Synchrotron Light Source).
Сергей Владимирович Шиянков, Андрей Георгиевич Стешов, Евгений Борисович Левичев, Сергей Михайлович Гуров, Павел Борисович Чеблаков
Бустерный синхротрон или бустер – это ускоритель-накопитель электронов с периметром 158 метров, энергией 3 миллиарда электрон-вольт и рекордно высокой для такого класса установок проектной интенсивностью пучка. В мае 2010 года ИЯФ СО РАН победил в международном тендере на создание этой установки. В соответствии с условиями контракта ИЯФ создал ускоритель «под ключ», то есть выполнил весь комплекс работ, начиная от расчета и проектирования установки с последующим изготовлением и настройкой оборудования, доставкой и сборкой ускорителя в американской лаборатории. Заместитель директора ИЯФ СО РАН, д.ф.-м.н. Евгений Борисович Левичев отметил, что бустерный синхротрон – одна из крупнейших установок ИЯФ СО РАН, собранных «под ключ», а стоимость проекта составила 14 миллионов долларов.
Источник синхротронного излучения NSLS-II (National Synchrotron Light Source). В его недрах работает бустерный синхротрон СО РАН
В октябре 2010 года ученые ИЯФ СО РАН в первый раз приехали в Брукхейвенскую национальную лабораторию в рамках проекта для обсуждения предварительного дизайна бустера. Специалисты БНЛ также постоянно приезжали в Институт ядерной физики для согласования различных технических вопросов. В проектировании синхротрона участвовало около 30 конструкторов со стороны ИЯФ СО РАН, а большая часть оборудования была сделана на производственной базе института. Ее уровень высоко оценил начальник отдела гарантирования качества Брукхейвенской национальной лаборатории Кристофер Поретто. Так, современные ускорители требуют точность изготовления пластин на базовых поверхностях лучше 15 микрон. В ходе работ в ИЯФ СО РАН освоили изготовление прецизионных штампов – до этого штампы и штамповка пластин делалась на других предприятиях сибирского региона. Заместитель директора ИЯФ СО РАН к.т.н. Андрей Георгиевич Стешов утверждает, что в институте работает 400 единиц технологического оборудования, причем 300 единиц – это обрабатывающие станки.
Бустер состоит из более чем тысячи изделий – по словам научного сотрудника ИЯФ СО РАН Сергея Михайловича Гурова, большая их часть не являются серийными и были выполнены специально для этого проекта. Бустер был переправлен в США в двенадцати 40 футовых контейнерах фурами до Санкт-Петербурга, а дальше морем до Нью-Йорка. После получения проводились водяные, электрические, а также геодезические испытания каждой сборки.
В июле 2011 года был успешно завершен этап приемки первых серийных изделий. В магнитах бустера установлена вакуумная камера, внутри которой будет создан высокий вакуум, чтобы сгустки электронов могли летать долго, не рассеиваясь остаточном газе.
Дипольные магниты (синего цвета) предназначены для поворота электронов. Для обеспечения поперечной устойчивости пучка электронов требуются квадруполньные линзы (желтого цвета) и секступольные линзы (оранжевого цвета). Для небольших коррекций орбиты имеются корректирующие магниты (красного цвета). Начальник научно-конструкторского отдела ИЯФ СО РАН к.т.н. Сергей Владимирович Шиянков отметил, что конструкторы ИЯФ СО РАН имеют самую высокую квалификацию и могут решать задачи любой сложности в области магнитных изделий, вакуумных изделий и так далее.
По контракту ИЯФ СО РАН также отвечает за создание системы защиты оборудования бустера, и на все возможные внештатные ситуации предусмотрено корректное отключение оборудования. Для проекта «Бустер» в ИЯФ СО РАН был создан дополнительный испытательный полигон, где отрабатывалась система управления и синхронизации бустера. Младший научный сотрудник ИЯФ СО РАН Павел Чеблаков – один из архитекторов системы управления. Незадолго до пресс-конференции он вернулся из командировки в БНЛ, где заканчивал обучение американских коллег по управлению бустером. По его словам, американские ученые заинтересованы в дальнейшем сотрудничестве с российскими коллегами в любых политических условиях.
Середина третьей арки бустера
Экскурсия по основному кольцу накопителя NSLS-II с подробным рассказом о конструкции накопителя:
Экскурсия по кольцу бустера: