В Центре коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» (ЦКП «СКИФ») запустили бустерный синхротрон и провели первые эксперименты с пучком электронов. Частицы сделали два полных оборота: это показывает, что все системы инжекционного комплекса, который состоит из линейного ускорителя и бустерного синхротрона, работают штатно. Обороты пучка зарегистрированы, в том числе с помощью синхротронного излучения, которое позволяет измерить его параметры. В течение июня ученые планируют ускорить пучок до проектной энергии 3 ГэВ.
Инжекционный комплекс, в котором формируется пучок с необходимыми параметрами ― основа СКИФ. Электроны рождаются в линейном ускорителе, группируются в пучок, получают первоначальное ускорение и энергию 200 МэВ. Затем пучок поступает в кольцевой бустерный синхротрон, где разгоняется до рабочей энергии 3 ГэВ и отправляется в основной накопитель. Строительство и наладка оборудования основного накопительного кольца ― следующий этап работы, более сложный, чем запуск бустерного синхротрона, рассказал корреспонденту «Научной России» директор ЦКП СКИФ член-корреспондент РАН Евгений Левичев.
«К концу этого года мы должны обеспечить технологический запуск ЦКП СКИФ. К этому времени мы планируем собрать накопительное кольцо и инжектировать в него первый пучок из бустера. При этом сборка накопительного кольца ― задача гораздо более сложная, чем создание и запуск бустерного синхротрона. Бустерный синхротрон ― это достаточно стандартная установка, которую специалисты ИЯФ СО РАН уже запускали, выполняя работы для Брукхейвенской национальной лаборатории. Основное накопительное кольцо ЦКП СКИФ ― это абсолютно новая установка с передовыми параметрами. Такого еще никто не делал, поэтому запустить ее будет гораздо сложнее», ― рассказал Евгений Левичев.
ЦКП СКИФ ― проект класса мегасайенс с синхротроном поколения 4+. Евгений Левичев отметил, что первый источник синхротронного излучения, который можно отнести к четвертому поколению ― это установка MAX IV в Лундском университете Швеции, созданная в 2006 г. Но эмиттанс ЦКП СКИФ меньше, чем у MAX IV в четыре раза. Это значит, что можно получить яркость излучения (основной параметр эффективности источника) существенно выше, а значит, проводить эксперименты гораздо быстрее.
«Из “одноклассников” СКИФа, то есть источников синхротронного излучения четвертого поколения с энергией электронного пучка 3 ГэВ, у нас пока лучшие параметры. Более высокая яркость ― величина, которая показывает, сколько полезных фотонов достигает образца микронных размеров, находящегося в 50-100 метрах от источника ― позволяет более эффективно проводить эксперимент. Фактически, делать подобные исследования можно и на рентгеновской трубке, но на процессы, которые на СКИФе займут секунду, там потребуется 10 лет. Кроме того, с увеличением яркости появляются новые качественные отличия. То, что можно будет исследовать на нашей установке, принципиально невозможно увидеть на предыдущих. В этом заключаются и новые проблемы: пока мы не можем предугадать новые методики, например, связанные с когерентностью излучения, нам только предстоит их развивать. Мы вступаем в область неизведанного, поэтому, возможно, со временем ЦКП СКИФ позволит проводить совершенно новые эксперименты, которые невозможны на установках предыдущих поколений», ― рассказал Евгений Левичев.
Ученый добавил, что научная программа, которая будет проводиться на шести станциях первой очереди, сформирована. Но в проект также входят 24 станции второй очереди, которые построят в следующие годы. Научному комитету ЦКП СКИФ предстоит определиться с направлениями исследований, которые будут проходить на этих станциях.
Новость подготовлена при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ
Иллюстрация: ЦКП "СКИФ"
