Обсуждаются возможные проекты коллайдеров для прецизионной проверки Стандартной Модели и поиска Новой Физики.
В докладе приведены последние результаты по состоянию коллайдера НИКА, его подсистем и т.п.
В Новосибирске создается новый источник синхротронного излучения четвертого поколения Центр коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» (ЦКП «СКИФ»). Накопительный комплекс источника включает линейный ускоритель на энергию 200 МэВ, бустерный синхротрон с максимальной энергией 3 ГэВ и накопительное кольцо с периметром 476 м и горизонтальным эмиттансом 75 пм. Постановка...
Для расширения возможностей по прикладному использованию ускоренных пучков протонов и ядер углерода разработаны и получили положительное заключение ФАУ «Главгосэкспертиза России» (март 2023 года) три инвестиционных проекта развития Ускорительного комплекса У-70 (Протвино Московской области): (1) Импульсный нейтронный источник на основе реакции испарительно-скалывающего типа (spallation) на...
Будет дан обзор последних достижений плазменного кильватерного ускорения. Ускорение с лазерными драйверами уже развилось до такой степени, что получаемые электронные пучки заведомо могут представлять интерес как инжекторы частиц в накопители или как источники коротких и ярких вспышек электромагнитного излучения в различных частотных диапазонах. Электронные драйверы потенциально способны...
Современные лазерные системы генерируют импульсы малой длительности (10-1000 фс) с пиковой мощностью до нескольких ПВт, что при фокусировке позволяет достигать интенсивностей, называемых релятивистскими ($10^{18}-10^{21}$ Вт/см$^2$). Взаимодействие излучения релятивистской интенсивности с атомами мишени формирует лазерную плазму, которая, вследствие различных процессов, является источником...
VEPP-2000 is an electron-positron collider with round beams built and
operating at BINP. The integrated luminosity accumulated over last two
years has reached 0.5 fb-1 with peak luminosity of 0.9 * 10^32
cm-2*s-1. The short description of the VEPP-2000 complex and current
status with achieved results are presented.
Электрон-позитронный коллайдер ВЭПП-4М продолжает исследования с универсальным магнитным детектором КЕДР по физике элементарных частиц. Следующий экспериментальный цикл предполагает работу на высокой энергии для измерения масс и лептонных ширин ипсилон-мезонов, измерение полного сечения рождения адронов в двухфотонном канале и изучение эксклюзивных двухфотонных процессов с использованием...
Относительный разброс инвариантной массы W (энергии в системе центра масс) при $е^+е^−$ столкновениях составляет порядка $10^{−3}$, что во много раз больше ширины узких резонансов J/Ψ, Ψ(2S), ϒ(1S), ϒ(2S) и ϒ(3S) мезонов, тауония и др. В докладе обсуждается новый метод монохроматизации столкновений, где вклад энергетического разброса в пучке компенсируется путем введения в месте встречи...
The KEDR collaboration is preparing a new precision measurement of the Y(1S) meson mass. To calibrate the beam energy by the method of resonant depolarization, we created a laser polarimeter facility. It allows us to measure the beam energy with an accuracy of $3\times 10^{-6}$ during KEDR data collecting run every half an hour.
Флагманский проект ИЯФ СО РАН Супер Чарм-Тау Фабрика с рекордной светимостью является большой, сложной, дорогой и рискованной установкой, поскольку метод увеличения светимости - "Краб-Вэйст" - не проверен в полном объеме до сих пор. Для уменьшения рисков предлагается создать в ИЯФ несколько стендов и установок меньшего масштаба для проверки и отработки основных аспектов новой технологии...
This paper presents procedures and techniques for correcting the linear optics of the VEPP-4M collider. The accelerator structure investigation is based on the measurement and analysis of orbit response matrices (ORM) and optical functions reconstructed from turn-by-turn data. Having no technical description of quadrupole lenses and corrector magnets, we have calibrated their current...
Проект «СИЛА» — это комбинация синхротронного накопительного кольца и лазера на свободных электронах. Такая конфигурация позволяет сочетать достоинства обеих систем и при этом минимизировать затраты на их создание и эксплуатацию за счёт использования единого инжекционного комплекса и общей инфраструктуры.
В состав ускорительно накопительного комплекса (УНК) входят следующие основные системы:...
The Kurchatov synchrotron radiation source goes on to operate in the range of synchrotron radiation from VUV up to hard X-ray. Maximal electron current achieves 150 mA at 2.5 GeV, up to 12 experimental stations may function simultaneously. Improvement of the facility according Federal Program of KSRS modernization is in progress. At the end of 2021 manufacturing of third 181 MHz RF generator,...
The Novosibirsk FEL facility includes three FELs operating in the terahertz, far-, and mid- infrared spectral ranges. It has rather long history, but its potential has not been fully revealed so far. The first FEL of this facility has been operating for users of terahertz radiation since 2004. Its initial wavelength range had been 90 – 240 μm but recently it was increased up to 400 μm. The...
For almost 20 years, users from various fields of science have been conducting fundamental research at the unique facility Novosibirsk Free Electron Laser (NovoFEL) of the Siberian synchrotron and terahertz radiation research center. The combination of unique characteristics of NovoFEL radiation, as high spectral power, monochromaticity, wavelength tunability in a wide wavelength range (8–400...
В настоящее время в НИЦ "Курчатовский институт" разработан проект модернизации действующего источника синхротронного излучения 2 поколения. Целью проекта является создание нового источника синхротронного излучения в существующей геометрии (периметр 124 м), обеспечивающего переход к параметрам излучения, присущим источникам 3-его поколения. Обязательным требованием к новому комплексу является...
The project of the compact X-ray source based on Compton back scattering for the National Research Nuclear University MEPhI is discussed. Front to end beam dynamics simulation in linac and storage ring including collective effects allows to identify the main features of such installations and outline ways to overcome longitudinal and transverse instabilities and minimize bunch size at the...
The energy recovery linear accelerator of the Novosibirsk free electron laser has unique characteristics necessary for high-power lasing in the infrared and terahertz ranges. The repetition rate of electron bunches can be several MHz, the duration of an individual bunch is several picoseconds and the energy is about 40 MeV. Such electron beam can be used as a source of the X-rays. For this...
Рассмотрен проект источника рентгеновского излучения высокой яркости с низким (на порядок меньшим, чем в существующих и строящихся источниках) энергопотреблением. Такой качественный выигрыш достигается применением новых технологий. Магнитная система электронного накопителя, которая в существующих источниках использует электромагниты, построена на основе постоянных магнитов из сплава...
Центр коллективного пользования "Сибирский кольцевой источник фотонов" (ЦКП "СКИФ") - современный источник синхротронного излучения, сооружаемый в Новосибирске. СКИФ состоит из линейного ускорителя с энергией 200 МэВ, синхротрона-бустера с максимальной энергией 3 ГэВ, накопительного кольца на ту же энергию с периметром 476 м и натуральным горизонтальным эмиттансом 73.2 пм. На начальном этапе...
В докладе представлены результаты исследований устойчивости килоамперного электронного пучка, генерируемого в линейном индукционном ускорителе (ЛИУ) с дискретной магнитной фокусирующей системой, проект которого разработан и реализован ИЯФ СО РАН (г. Новосибирск) в коллаборации с РФЯЦ-ВНИИТФ (г. Снежинск). Генерируемый в этом ЛИУ пучок электронов с энергией до 20 МэВ, током до 2 кА с учетом...
Источник высокозарядных ионов «Крион-6Т», созданный в Лаборатории физики высоких энергий ОИЯИ, является одним из основных устройств для получения тяжёлых ионов для инжекционного комплекса проекта NICA (Nuclotron-based Ion Collider fAcility). В рамках 4 этапа пусконаладочных работ комплекса NICA в 2022-2023 году в сеансе ЛУТИ-бустер-нуклотрон ускорены ионы аргона 16+ и ксенона 28+. Развитие...
It had been found experimentally in the past that there was a partial reflection of an electron beam falling obliquely on a material medium. It had been shown as well theoretically that the average reflection angle of a beam depends on its incident angle only and does not depend on particle impulses. Based on this phenomenon and the appropriate theoretical explanation the method of a beam...
Представлена информация о компании АО "Интек Аналитика", которая за время работы на российском рынке вакуумной техники прошла путь от дистрибьютора вакуумного оборудования европейских производителей (Edwards, VAT, HSR и др.) до одной из крупнейших производственно-инжиниринговых компаний,осуществляющих полный цикл услуг: разработку, изготовление, поставку, монтаж, ПНР, сервисное обслуживание...
Интеграция безмасляного вакуумного оборудования в ускорители заряженных частиц.
Discussion of hypothetical dark matter and dark energy in the universe stimulates a great interest in the study of neutrinoless-double-beta decay and double-e capture by the nucleus. The latter process if observed could give an unambiguous proof of the Majorana nature of neutrino. At the same time,it is usually suppressed by many orders of magnitude due to its resonance character and the...
The results on ion beam dynamics investigation in modular accelerating systems are presented. Beam dynamics in the systems, comprised of short independently phased cavities like quarter-wave (QWR), half-wave (HWR) or interdigital H-type (IH) cavities is characterized by the influence of additional fast field harmonics, periodic with the cavity spacing. These harmonics have an effect on...
Для оптимизации работы комплекса Новосибирский ЛСЭ необходима система регистрации потерь пучка. В качестве такой системы было предложено использовать два типа датчиков на основе излучения Вавилова-Черенкова. Оптоволоконный датчик потерь был установлен в конце ускоряющей секции многооборотного ускорителя-рекуператора. Четыре датчика потерь, состоящих из кварцевых стержней, были установлены на...
Центр коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» (ЦКП «СКИФ») – источник синхротронного излучения (СИ) четвертого поколения, сооружаемый в настоящее время в Новосибирске. Обеспечение механической стабильности магнитных элементов современного источника СИ – сложная и важная задача, поскольку даже малые смещения магнитов относительно проектного положения, вызванные, в том...
Recently high energy vortex states of charge particles raised significant interest in the community. For instance, different probabilities of basic QED processes possess modified angular distributions if one of the particles in the process is in a twisted (vortex) quantum state. One needs a relativistic source of vortex charge particles to probe these ideas experimentally. Such a source does...
The VITA accelerator neutron source based on a vacuum insulated tandem accelerator operates at the Institute of Nuclear Physics SB RAS. At the accelerator source, when transporting a powerful (up to 10 kW/cm2) beam of protons or deuterons to the target, neutrons with a wide range of energies are generated: cold, thermal, epithermal and fast. The transported beam or neutron flux is used for...
A S-band linear accelerator equipped by RF photogun with operating frequency of 2.8 GHz is being under development at the NRC «Kurchatov Institute». This linac will be used as the top-up injector for the storage ring of the Ultimate Source of Synchrotron Radiation (USSR) and as a driver of high-brightness bunches for FEL. The geometric parameters optimization and electrodynamics...
Generation of short electron bunches with high peak current is of great importance for different research and technological applications. Such generation requires a special bunching magnetic system. This work is a broad and comprehensive review of the new magnetic buncher development. It consists of buncher scheme description, magnetic field simulation results and calculation of relativistic...
Program package WinSAM has been developed in BINP and is actively used now for calculating of electron-optical systems with space charge dominated beams, such as electron guns, collectors, accelerator systems, etc. The article describes the work aimed at further improvement of the package. The main efforts were aimed at improving and accelerating the calculation of long systems with intense...
Research in the field of obtaining metal ions with high evaporation temperature, such as Ti, Cr, Ni, Fe, etc. is an extremely urgent and promising task. Solution of the task will to allow conduct various experiments, both on the synthesis of new super heavy elements and on the study of the properties of already discovered isotopes. For this purpose, we develop two different version of...
X-ray radiation sources are of great importance for different research, medical and technological purposes. High power radiation source of a small transverse size, so-called high brilliance radiation source, is required by the majority of radiation users. A small (less than 0.1 mm) transverse size electron beam circulating in a storage ring can be used for creation of such radiation sources. ...
We present basic analytical studies on the effects of the local transverse plasma density fluctuations. We show that in the blow-out regime transverse plasma density gradient results in a transverse wakefield. This, in turn, may lead to significant limitations in the machine's performance. We consider the classical round driver in the transverse coordinates and show, that in the blow-out...
В настоящее время значительный интерес представляет область исследований, посвященная генерации ТГц излучения при взаимодействии лазерных импульсов релятивистской интенсивности с веществом. Несмотря на большое количество источников ТГц излучения, релятивистское лазерно-плазменное взаимодействие выделяется на их фоне отсутствием эффекта насыщения энергии генерируемого ТГц излучения при...
Elliptical electromagnetic undulator UE212M for the station "Electronic Structure" in the SKIF project
D.S. Gurov, K.V. Zolotarev, V.V. Zuev, A.V. Utkin, V.G. Cheskidov
INP SB RAS, Institute of Nuclear Physics. G.I. Budker SB RAS, Novosibirsk, Russia
Abstract
The UE212M elliptical electromagnetic undulator is designed to generate synchrotron radiation for the “Electronic Structure”...
Ultrafast electron beams lengthening and time jitter severely degrade the temporal resolution in electron-laser applications, such as ultrafast electron diffraction (UED). In recent years, terahertz-driven devices have shown great potential in beam manipulation and diagnostics. This paper reports an all-optical method for compressing and characterizing a 3 MeV electron beam using single-cycle...
The calculation of high-energy beam lines consists of tracing of the proton beam trajectories along the transport channel from the source. The PROTON_MK program code was developed to carry out such calculations using the Monte Carlo method. The beam from the accelerator is introduced in the form of a multivariate Gaussian distribution in x,x’, z,z’, dp/p phase space. In the case when an...
The paper describes bunch dimensions measurements in electron-positron booster BEP of the VEPP-2000 collider at energy 430 MeV. Curves of bunch intensity dying mainly due to Touschek-effect and particles scattering by residual gas were obtained with simultaneous bunch dimensions registration. Vertical bunch size in BEP is too small for using projection optics so double-slit interferometer was...
The present work is part of a research devoted to the development of a method to search for particle EDMs in an existing storage ring (specifically, NICA of JINR). The method belongs to the family of methods built upon the Frozen Spin idea, one of whose features is that the momentary beam polarization vector is orthogonal to the invariant spin axis (the polarization axis); in other words, the...
The article presents the studies of misalignments sources between current-based structure model of BINP Injection Complex storage ring and real-time measurements at beam position monitors. For detailed analysis the local partial model reconstructions are performed and compared with closed-orbit model. Local reconstructions based on Twiss parameters (beta functions) and dispersion functions...
Precise luminosity calibration is an essential task for any collider. In hadron colliders, the absolute luminosity is calibrated using the van-der-Meer scan, where the two colliding beams are swept across each other, and the reaction rates and the separations are recorded. As two charged particle bunches approach each other, their electromagnetic beam-beam interaction leads to perturbations in...
The microwave generator based on a magnetron generator with inverter sources of anode voltage for use in ECR sources of light ions is presented. The anode power source of magnetron is built according to the scheme of a quasi-resonant bridge converter with phase control at conversion frequency of 100 kHz. DC magnetron filament power supply with the possibility of smooth voltage adjustment has...
The research program of Flerov Laboratory of Nuclear Reactions (JINR) in the synthesis of Super Heavy Elements and in applied research requires the production of intense accelerated beams of solid materials. Constant developments are being made to broaden the range of available beams for physics.
In this paper we report the results of production Al and Ti ion beams with different methods....
Ion sources often generate beams in which, in addition to the working type of ions, there is a spectrum of parasitic charged particles that mask the main current and make it difficult to correctly measure the source parameters. The article describes a technique for measuring the characteristics of a working-type ion beam by separating it from a full beam from a source from the measurements...
Modern radiofrequency (RF) photoinjectors that are widely spread as $e^{-}$ sources for FEL, colliders and synchrotron radiation facilities, use semiconductor photocathodes quite often. Such photocathodes, as a rule, consist of a semiconductor layer (units-tens of $\text{nm}$) and a metal substrate.
The use of such structures along with well-known benefits is associated with a number of...
To investigate the increase in longitudinal electron beam temperature resulting from transverse-longitudinal relaxation and longitudinal-longitudinal relaxation in the electron cooler and electron target of HIAF, the numerical simulations of the beam relaxation process utilizing a molecular dynamics approach were conducted. The impact of the magnetic field on the transverse-longitudinal...
For many years, codes for numerical simulation of the beam dynamics have been developed at NRNU MEPhI for both travelling and standing wave electron linacs taking into account the own beam field. The BEAMDULAC-BL code was developed to simulate self-consistent beam dynamics taking into account both the quasi-static component of the space charge and the beam loading effect.
The methods of...
This paper presents a comparison of the characteristics of various geometries of photogun resonators with a frequency of 2.45 GHz. For four variants of resonators, the electrodynamic characteristics of the structures are presented, and a comparative analysis of the results is carried out.
New 2.45 GHz ECRIS is under development at NRNU MEPhI. An attempt has been made to combine the advantages of microwave discharge ion sources and ECR ion sources by developing the device that can operate in both modes by deep tuning of magnetic field structure. The aim of this research is to design a new ECR ion source for studying the conditions for obtaining double-charged ions of helium and protons.
Abstract
Interaction of intense laser pulses with plasma finds one of the important applications in acceleration of charged particles. The pioneering work of Tajima and Dawson has given great impetus to the idea of electron acceleration using intense laser pulses. Several experiments and theoretical studies have been done to demonstrate laser wakefield acceleration of charged particles....
A compact modified thermionic electron source was developed for the 6 MeV medical accelerator. The peculiarity of this gun is a significantly reduced size, due to a change in the power supply scheme. For this electron source, the beam characteristics were calculated. After assembling the gun, tests were carried out and the corresponding experimental data was obtained, which is in good...
In the TeV range of energies, it becomes difficult and very costly to control particle trajectories using electro-magnets to obtain extracted beams at accelerators. For these purposes, high-gradient devices based on curved crystals are more suitable. These crystals can work as ultra-strong lenses with a focal length of less than 1 m, with an equivalent magnetic field of 1000 Tesla. In this...
Project of the proton accelerator-driven compact neutron source DARIA(Dedicated for Academic Research and Industrial Application) is developed in order to replace small and middle flux neutron sources based on the nuclear reactors. DARIA has a uniquely high ratio of efficiency to cost due to deep optimization of each key element of the system (proton injector and accelerator, target, neutron...
The basic idea to search for the Electric Dipole Moment (EDM) of charged particles in a storage ring was first proposed by the BNL. It assumes observation of the vertical buildup of beam polarization caused by the EDM in a so-called Frozen Spin (FS) lattice. The latter is composed of electrostatic deflectors to keep the momentum of the beam aligned with the direction of a polarization vector....
Currently the assembly and stage-by-stage commissioning of the NICA Collider is being at the Joint Institute for Nuclear Research (Dubna, Russia). The most of beam dynamics calculations has been completed. But at the same time the new experimental results about the beam vacuum chambers materials and its coatings has been appeared and this chambers to be planned for Collider vacuum system...
The demand for accelerators with high electric field gradients is crucial for the development of future electron or proton colliders. To address this, plasma wakefield accelerators have emerged as a potential solution by utilizing short electron or proton bunches to generate substantial plasma wakes. These wakefields exhibit both longitudinal and transverse components, with the former...
Results of analytical and numerical calculations of slow beam extraction from Nuclotron are presented. The simulations aimed to verification of measured data and definition of the system optimal settings for future improvements of the accelerator. A comparison of calculated data and experimental results measured with heavy ions accelerated in an injection part of the NICA accelerator complex....
В ИЯФ СО РАН с 2006 года работает ускорительный источник нейтронов на основе 2.5 МэВ ускорителя-тандема с вакуумной изоляцией, в котором использовался источник отрицательных ионов водорода, обеспечивающий стабильную работу тандема с током ускоренных протонов до 8 мА [1]. В 2022 году была проведена модернизация инжектора отрицательных ионов в тандемный ускоритель. Был установлен источник...
The High Intensity heavy-ion Accelerator Facility (HIAF) is under constructed in China. The main feature of HIAF is to provide medium and high energies, high intensity heavy ion beams for nuclear and atomic physics. The Spectrometer Ring (SRing) is the most important experimental terminal of HIAF. A 450 keV electron cooler is designed and will be installed to reduce the beam phase volume and...
The new linac for A/Z = 8, output energy 4 MeV/u and 10 mA current is under development at NRC “Kurchatov Institute”-ITEP. The linac consists of Radio-Frequency Quadrupole (RFQ) with operating frequency 40 MHz and two sections of Drift Tube Linac (DTL) with operating frequency 80 and 160 MHz, correspondently.
The DTL_1 consists of 12 2-gaps quaterwave cavities. The paper presents results of...
The new linac for A/Z = 8, output energy 4 MeV/u and 10 mA current is under development at NRC “Kurchatov Institute”-ITEP. The linac consists of Radio-Frequency Quadrupole (RFQ) with operating frequency 40 MHz and two sections of Drift Tube Linac (DTL) with operating frequency 80 and 160 MHz, correspondently.
The DTL_2 consists of 28 5-gaps IH cavities. The paper presents results of the...
The new linac for A/Z = 8, output energy 4 MeV/u and 10 mA current is under development at NRC “Kurchatov Institute”. The linac consists of Radio-Frequency Quadrupole (RFQ) with operating frequency 40 MHz and two sections of Drift Tube Linac (DTL) with operating frequency 80 and 160 MHz, correspondently.
The 11 meters long RFQ is based on a 4-vane structure with magnetic coupling windows in...
A method for correcting the magnetic field for a superconducting undulator with neutral poles manufactured at the INP is described, as well as a mathematical apparatus that calculates the currents of the additional power supply for correcting the magnetic field. To correct the field and orbit inside the undulator, the main windings of the undulator are used, grouped into separate groups and...
Previously, beam injection from a linear accelerator into the damping ring of the VEPP-5 injection complex have been investigated. As a result, it was noticed that the beam regrouping occurs several times faster than the radiative decay time determines. The simulations carried out showed the occurrence of microwave instability on bunches injected into the storage-cooler, and the frequency at...
The article presents new applications of curved crystals in accelerator science, which can stimulate new experi-ments in high-energy physics: a new type of beam lines for positive secondary particles, the production of high-energy neutrino beams, and the crystal muon collider. Proposals were formulated for the use of crystals in large hadron colliders, which were confirmed by experimental...
В исследовании произведён сравнительный анализ некоторых приближённых и точных решений для модифицированного формирующего электрода в пушке Пирса с тепловым зазором. С использованием численного моделирования показана эквивалентность разных решений с точки зрения практической реализации и качества пучка. Наконец, представлена конкретная форма модифицированного пирсовского электрода с учётом...
В настоящее время в НИЦ «Курчатовский институт» осуществляется проект «Луч-Протон» для создания центра протонно-лучевой терапии. В рамках этого проекта в НИЦ «Курчатовский институт » - ККТЭФ в качестве инжектора в протонный синхротрон разрабатывается импульсный протонный ускоритель с пространственно-однородной квадрупольной фокусировкой (RFQ) с энергией 5 МэВ, рабочей частотой 162.5 МГц и...
В настоящее время на базе Poccийcкoгo фeдepaльного ядерного центра Bcepoccийcкoго научно-иccлeдoвательского института экcпepиментальной физики (PФЯЦ − BHИИЭФ) разрабатывается проект комплекса для исследо-вания воздействия ионизирующих излучений космического пространства, основой которого является синхротронный ускоритель, обеспечивающий ускорение протонов и различных типов ионов вплоть до...
В будущих экспериментах на установке AWAKE будет две плазменных секции с вакуумным промежутком между ними: секция самомодуляции, в которой протонный драйвер разделяется на последовательность микропучков, и ускоряющая секция, в которой кильватерное поле ускоряет короткий электронный пучок. Длина вакуумного промежутка пока не определена, поэтому мы разработали формулу позволяющую предсказать...
В источниках синхротронного излучения последних поколений для достижения малого эмиттанса пучка используются специальные TME-ячейки (Theoretical Minimum Emittance) различных конфигураций. Для компенсации возникающего в TME-ячейках хроматизма применяются секступольные линзы, которые, в свою очередь, уменьшают динамическую апертуру (ДА).
В настоящей работе в среде программного комплекса...
Экспериментальные данные показывают, что распространение волн пространственного заряда влияет как на суммовой сигнал на электродах пикапа, так и на результаты измерения положения пучка. Аксиально-симметричные волны, в соответствие с теоретическими предсказаниями, могут значительно снизить суммовой сигнал и ухудшить точность измерений. Асимметрия в модуляции плотности заряда приводит к...
В ОИЯИ совместно с ИЯФ СО РАН планируется проведение экспериментов с ускорительным комплексом NICA, посвященных изучению спиновых эффектов в столкновениях pp и dd. В рамках данной физической программы планируется эксперимент по проверке нарушения P-четности в pd-рассеянии на мишени. Для осуществления данного эксперимента необходимо изучение возможности получения пучка p или d с динамически...
В работе рассмотрен резонатор коаксиального типа в запредельном волноводе, содержащий отрезок медной цилиндрической трубы и коаксиально установленный в нем резонансный элемент – медный цилиндр. Мода колебаний TM01-типа возбуждалась в волноводе (цилиндрической трубе) с помощью коаксиального электрического зонда, расположенного по оси системы. При выбранных размерах в устройстве труба-цилиндр...
Переходное и дифракционное излучения (ПИ/ДИ) имеет несколько применений в диагностике характеристик пучков заряженных частиц ускорителей, таких как длина сгустка, поперечные размеры сгустков и эмиттанс. Это излучение возникает, когда заряженные частицы пересекают или движутся рядом с мишенью. Однако до сих пор не было специальных кодов для моделирования ПИ и ДИ от разных типов мишеней. Все...
В настоящее время в НИЦ «Курчатовский институт» ведется разработка линейного ускорителя ЛУ2 для создаваемого в РФЯЦ-ВНИИЭФ синхротронного комплекса Межведомственного центра комплексных радиационных исследований и испытаний. Система базируется на генерации ионов из плазмы, создаваемой воздействием импульсного лазерного излучения высокой мощности на твердую мишень. В работе описана схема и...
В докладе рассматриваются линейные сверхпроводящие коллайдеры с рекуперацией энергии. Для исключения паразитных столкновений предполагается использование сдвоенных ускоряющих структур (параллельных линаков, соединенных по СВЧ). В случае e+e- столкновений пучки используются многократно, коллайдер работает в непрерывном режиме или со скважностью, в зависимости от имеющейся мощности. В случае...
В НИЦ "Курчатовский институт” – ККТЭФ (Курчатовский комплекс теоретической и экспериментальной физики) разрабатывается линейный резонансный ускоритель тяжелых ионов импульсного типа с энергией 4 МэВ/нуклон, рабочей частотой 162.5 МГц и током до 10 мА. Канал HEBT (канал транспортировки тяжелых ионов высокой энергии) предназначен для транспортировки пучка ускоренных ионов с A/Z = 4÷8 до мишени...
В НИЦ “Курчатовский институт” – ККТЭФ (Курчатовский комплекс теоретической и экспериментальной физики) разрабатывается линейный резонансный ускоритель тяжелых ионов импульсного типа. Канал транспортировки пучков низкой энергии LEBT осуществляет транспортировку пучка от лазерно-плазменного источника многозарядных ионов с A/Z от 4 до 8 (вплоть до Bi27+) до ускорителя с пространственно-однородной...
Предложена инженерная методика оценки характеристик высокочастотной системы циклотрона, нагруженной сильноточным пучком. В рамках методики выведены уравнения переходного процесса. Проведён анализ характеристик системы в стационарных режимах, даны рекомендации по обеспечению условий согласования в режимах с различной мощностью пучка.
В ИЯФ СО РАН планируется создание ускорительного комплекса Супер Чарм-Тау Фабрики (СЧТФ), работающего в широком диапазоне энергий $2E=2-5\ \text{ГэВ}$ в с.ц.м. и имеющего проектную светимость $L=1\cdot10^{35} \text{см}^{-2} \text{сек}^{-1}$. В рамках физической программы СЧТФ предлагается провести эксперимент по измерению бегущего слабого угла Вайнберга на энергии $J/ψ$ мезона. Из-за малости...
Проведено сквозное моделирование динамики пучка в системе вытягивания, транспортировки пучка и первой секции ускорителя (RFQ). Предложенная методика моделирования динамики ионов от источника до выхода из RFQ позволила оперативно и эффективно менять параметры системы согласования в зависимости от конечных результатов прохождения пучка в RFQ. Разработана и оптимизирована система согласования...
При производстве сверхпроводящих вставных устройств (особенно ондуляторов) для генерации синхротронного излучения необходимо с высокой точностью измерять магнитное поле. Широкое распространение получили системы магнитных измерений на основе датчиков Холла. Каретка с датчиком вставляется в вакуумную антикамеру и приводится в движение с помощью нити. Из-за непостоянства размеров антикамеры по её...
Сибирский кольцевой источник фотонов (СКИФ) – строящийся в г. Кольцово Новосибирской области специализированный источник синхротронного излучения поколения «4+». Параметры основного кольца-накопителя, такие как энергия пучка 3 ГэВ, сверхмалый горизонтальный эмиттанс около 72 пм·рад, большой ток пучка 400 мА, позволяют создать на его основе эффективный источник комптоновских фотонов. В данном...
В ОИЯИ ведётся работа по созданию источника релятивистских "закрученных" (с орбитальным угловым моментом) электронов на базе комплекса линейного ускорителя ЛИНАК-200. Первая очередь данного проекта представляет собой стенд на энергию до 5 МэВ в варианте с СВЧ-пушкой и до 400 кэВ в варианте с DC-пушкой. В докладе приведено техническое описание стенда и текущий статус работ по его созданию.
Цель работы состоит в создании вычислительных моделей т.н. «длинного дипольного магнита продольным градиентом магнитного поля! Для проекта УНК-СИЛА. Особенности этого магнита заключаются в применении в качестве источников поля высококоэрцитивных постоянных магнитов, использовании низкоуглеродистой стали, высоких требований к качеству распределения поля, потребности учёта взаимного влияния...
Обсуждаемые в работе вычислительные модели т.н. «коротких дипольных магнитов» накопительного кольца проекта УНК-СИЛА, описывают магниты, использование которых отличает проект среди других. Пространственная прецизионная модель, использующая российский комплекс программ КОМРОТ, обеспечивает расчёт распределений магнитных полей и пондеромоторных сил. Модель допускает расширение на случай...
ЭЦР источники ионов являются одним из основных способов получения ионов необходимой зарядности и интенсивности. Одной из важных задач при разработке таких устройств является разработка системы СВЧ питания. Определены элементы системы, необходимые для стабильной постоянной работы ЭЦР ионного источника. Проведено моделирование и оптимизация таких элементов как трехшлейфовый штыревой...
Ондуляторы (вставные устройства) широко применяются на современных источниках СИ для генерации высокоинтенсивного когерентного излучения. Стабильность свойств и качество получаемого в ондуляторах излучения зависят от точности расположения магнитов в сборке, которая достигается путём юстировки каждого магнитного элемента [1].
В данной работе представлены результаты численного...
В настоящее время в Новосибирске ведется строительство источника синхротронного излучения поколения 4+ СКИФ. Его особенностью является малый эмиттанс при высоком токе пучка. Коллективные эффекты в динамике интенсивного пучка могут приводить к возникновению различных неустойчивостей и соответственно к ухудшению качества пучка или его полной потере. Для подавления нежелательных эффектов...
Для обеспечения стабильного выхода нейтронов на уровне не ниже 1•10Е13 (н/с), необходимо определить оптимальный режим работы систем генерации и транспортировки ионного пучка. Был проведён расчёт, определены технические решения, состав, параметры и компоновка магнитооптических систем, обеспечивающих формирование на мишени НГ 13М пучка ионов с требуемыми характеристиками. Выполнены...
В работе рассматривается явление взаимодействия электронных сгустков с собственными следовыми электромагнитными полями в вакуумной камере ускорителя. Интерес представляет результат взаимодействия в продольном направлении движения, а именно искажение функции плотности распределения в продольном фазовом пространстве в отсутствие и при наличии когерентных колебаний. Традиционно при исследовании...
На сегодняшний день ускорительные установки различной конфигурации находят большое применение в сферах медицинской и научной деятельности. Одним из основных направлений работ по развитию ускорительной техники является увеличение энергии пучков заряженных частиц, что достигается совершенствованием магнитной системы ускорителя и системы инжекции.
Данная статья посвящена разработке...
Сверхпроводящий вигглер с периодом 27 мм, полем 2.7 Тл и межполюсном зазором 7 мм для станции 1-3 «Быстропротекающие процессы» на источнике СКИФ, созданный в ИЯФ СО РАН, был испытан в погружном и собственном криостате. Представлены основные характеристики и особенности конструкции магнитной и криогенной систем этого вставного устройства. Описаны теоретические расчеты параметров магнитной...
Разработана система ВЧ-питания для линейного ускорителя тяжелых ионов синхротронного комплекса (СКИ) «РФЯЦ ВНИИЭФ». В докладе приводятся сведения о составе и характеристиках системы, представлены схемы возбуждения ускоряющей структуры RFQ, резонаторов с трубками дрейфа DTL-1 и DTL-2.
На площадке НИЦ «Курчатовский институт»-ИФВЭ в Протвино рассматривается проект по созданию комплекса лучевой терапии пучком ионов углерода с целью освоения технологии лечения радиорезистентных онкологических новообразований. Ускорительный комплекс будет состоять из следующих основных частей: лазерный источник ионов, канал согласования (LEBT), линейный ускоритель, ионный синхротрон. Линейный...
НИЦ «Курчатовский институт» - ИФВЭ разработал сверхпроводящие квадрупольные магниты для системы финальной фокусировки пучков тяжелых ионов (FFS) коллаборации HED@FAIR международного ускорительного комплекса ионов и антипротонов (FAIR) в Дармштадте, Германия. Квадруполи FFS должны иметь уникальное сочетание большого внутреннего диаметра сверхпроводящей катушки 260 мм и высокого градиента...
Рассмотрены особенности моделирования центральной области и динамики пучка ионов водорода для циклотрона Ц-250. Разработанный АО "НИИЭФА" циклотрон предназначен для ускорения ионов H- и H+ в широком диапазоне регулирования энергии 30-250 МэВ. На основе моделирования динамики пучка ионов водорода определена оптимальная конфигурация центральной области ускоряющей системы. В разработанной...
Проблема эрозии вольфрамовой облицовки вакуумной камеры токамака-реактора, находящейся в контакте с термоядерной плазмой, в настоящее время вызывает серьёзный интерес. Эта проблема проявляется особенно остро в области дивертора токамака, где наибольшую угрозу для элементов облицовки представляют интенсивные импульсные тепловые нагрузки, возникающие вследствие быстрых переходных процессов в...
Циклотрон ДЦ-280 был разработан и создан в ЛЯР ОИЯИ. В основу проекта ДЦ-280 легли как новые, так и экспериментально проверенные научные и инженерные решения ЛЯР ОИЯИ. ДЦ-280 — это ускоритель с проектной максимальной интенсивностью пучка на мишени 10 мкА частиц для ионов средних масс, что на порядок превышает интенсивности, достигнутые на сегодня в долговременных экспериментах по синтезу СТЭ...
Представлено состояние сооружения коллайдера NICA. Изготовление, сборка и испытания на стендах основных технологических систем коллайдера находятся в финальной стадии. В каньоне кольца смонтировано 50% элементов магнитно-криостатной системы, половина ускоряющих станций систем ВЧ-1 и ВЧ-2. Большой объем работ связан с монтажом и подключением и наладкой оборудования инженерной инфраструктуры...
Линейный ускоритель тяжелых ионов (ЛУТИ) предназначен для ускорения тяжелых ионов с отношением A/Z ≤ 6,25 до энергии 3,2 МэВ/н для инжекции в сверхпроводящий синхротронный бустер комплекса NICA. Представлены результаты настройки линака на пучок ксенона 124Xe28+, образованный в электронно-струнном источнике КРИОН-6Т.
The original program of the NICA accelerator complex focused on a heavy ion and polarized deuteron and proton collider physics and did not include precision searches for the electric dipole moments (EDM) and the galactic axion condensate. The usually discussed CPEDM and srEDM approaches to the search for the EDM of protons only envision the dedicated ring operated at a special energy...
В Лаборатории ядерных реакции им. Г.Н. Флерова за последние 20 лет синтезировали пять новых элементов, завершающих седьмой период таблицы Менделеева.
В 2019 году с целью расширения возможностей и повышения эффективности проведения экспериментов по синтезу и изучению ядерно-физических и химических свойств сверхтяжёлых элементов была запущена Фабрика сверхтяжелых элементов, базовой установкой...
В РФЯЦ-ВНИИЭФ создается испытательный синхротронный комплекс для отработки электронной компонентной базы на стойкость к воздействию ионизирующих излучений космического пространства.
В состав комплекса входят установки, создаваемые на базе синхротронного ускорителя протонов и тяжелых заряженных частиц, ускорителя электронов непрерывного действия, пикосекундного лазера, закрытых изотопных...
В настоящее время на базе Poccийcкoгo фeдepaльного ядерного центра Bcepoccийcкoго научно-иccлeдoвательского института экcпepиментальной физики (PФЯЦ − BHИИЭФ) разрабатывается проект комплекса для исследо- вания воздействия ионизирующих излучений космического пространства, основой которого является синхротронный ускоритель, обеспечивающий ускорение протонов и различных типов ионов вплоть до...
Abstract: A theoretical investigation of the resonant elastic scattering of laser photons by ultra-relativistic partially stripped ions, that is the core process of the Gamma Factory project at the LHC, is presented. Special emphasis in the study is placed on the angular distribution and polarization of scattered photons. The scattering of both conventional plane-wave and twisted (or vortex)...
In this work, a possible magneto-optical structure of the Nuclotron is considered, which could provide the conditions for an experiment to measure the electric dipole moment of the deuteron. For that it was necessary to solve four problems within the framework of eight superperiodic structures: implement the concept of "quasi-frozen spin" in the proposed optics, increase the lengths of the...
The BINP SB RAS is developing a klystron for a frequency of 2856 MHz with an output pulse power of up to 50 MW. The report presents the latest results of the klystron layout. The general view of the klystron and some individual elements of the klystron are described. The achieved characteristics of the output microwave power are given
A concept of a 16:1 500 MHz half Megawatt CW power combiner based on the rectangular WR1800 waveguide and its 4:1 prototype version are presented in this paper. This 16:1 combiner was developed for the solid state power amplifier and is supposed to be placed over the set of 19” amplifier racks.The combiner is designed to be modular and scalable, so that any number of input pairs can be...
In this article, we evaluate the possibility of using commercial 1 kW-range S-band CW magnetrons in high-power pulsed mode for accelerator technology. It turns out these devices in standard version have the superior pulsed performance: range of stable regulation of pulse power with high efficiency up to 8 kW, pulse duration from 0.3 μs to continuous mode, a repetition rate of at least 1 MHz....
Обзорный доклад представляет текущее состояние Ускорительного комплекса У-70 НИЦ «Курчатовский Институт» ИФВЭ. Акцент сделан на недавние работы и усовершенствования, осуществлённые со времени предыдущей конференции RUPAC-2021 в хронологическом порядке сеансов.
Injection Complex VEPP-5 (IC) feeds two BINP’s colliders – VEPP-4M and VEPP-2000 with the electron and positron beams. Previously, it was shown, that IC covers BINP colliders needs in particle beams. However, further developments aimed at improving interaction with beam consumers and increasing IC stability; developed earlier beam parameters measurement and control tools are expanding.
In...
В рамках Программы развития синхротронных и нейтронных исследований ведется разработка компактного источника нейтронов (КИН) DARIA (neutron source Dedicated to Applied Research and Industrial Applications источник нейтронов, предназначенный для прикладных исследований и промышленного применения). КИН DARIA создается как прототип серийной установки, предназначенной для формирования...
Abstract
The paper describes a method based on the use of Hall sensors for field mapping in pulsed dipole magnets. The reasons that initiated the creation of the method are analyzed and its capabilities are described. The information about the hardware developed for measurements is provided. In conclusion, the results of measurements of pulsed bending magnets of the Booster Nuclotron...
JINR is developing a new MSC230 isochronous cyclotron for proton therapy. In this paper, the beam extraction from the accelerator using an electrostatic deflector and several magnetic correctors was discussed. In particular, two variants of beam extraction were compared: along the spirality of sectors and against it.
Abstract
The main activities of Flerov Laboratory of Nuclear Reactions, following its name - are related to fundamental science. For the moment continues the works under reconstruction facility based on the cyclotron U400 which carries out research for three main directions of heavy ion physics: synthesis of heavy and exotic nuclei, studies of nuclear reactions and studies of interaction of...
This paper describes basic principles and functions that are applied for automatization accelerator mass spectrometer (AMS) developed by Budker institute with original project for needs of institutes of the Siberian branch of RAS within the framework of the integration project. The facility is a 4 MeV tandem ion accelerator with a charge-exchange target. The distributed control system using...
The article describes the control system for a laser source of heavy ions. The control system has a hierarchical multilevel architecture, determined by the hierarchical structure of the laser ion source, and is a part of the control systems of the linear heavy ion injector and the entire synchrotron complex. The article describes the basic requirements for the control system and the general...
The report is devoted to the development of a new control system for high-frequency multicavity electron accelerators ILU-12 and ILU-14, which generate an electron beam with an energy of 7.5-10 MeV and a power of up to 75-100 kW. The accelerator is the main element of the industrial irradiation complex that processes disposable medical devices and food products. The report provides a...
The paper analyzes the results of measurements of the transverse dimensions and coordinates of the center of gravity of the electron beam of the KISI storage device obtained during injection and when working for users. The beam image recorded in the optical wavelength range using a digital camera at the Optical Observation Station (SON) of the KISI storage device was analyzed. With the help of...
A promising method for treating malignant tumors - boron neutron capture therapy (BNCT) is being actively developed at the Budker Institute of Nuclear Physics. This method is based on the absorption of neutrons by boron-10 preliminarily accumulated in the tumor. The cross-section of the neutron capture of boron-10 increases with the neutron energy decrease. Nowadays, the most optimal neutron...
Ion accelerator facility is a powerful tool to simulate neutron irradiation effects in reactor materials. Defects in the crystal lattice arise and the accumulation of transmutation products (helium and hydrogen) occurs in the structure of the material under the action of neutrons in the structural materials of nuclear installations. At Kurchatov Complex for Theoretical and Experimental Physics...
Modern requirements for the development of new materials for nuclear and fusion reactors require an express method of analysis. A new trend in imitation experiments on reactor steels is the parallel emission of two or more accelerated ion beams. A second beamline is under development to the existing linear accelerator HIPr for double beam irradiation simultaneously. In this work, the...
The application of the diagnostics based on Cherenkov effect is described. Two kinds of Cherenkov detectors are applied on the BINP linear accelerators. The quartz fibers are used for beam loss monitors. The small disks produced from solid quartz or quartz aerogel are the core of the diagnostics for longitudinal beam profile measurements. The recent results of both kinds of diagnostics from...
The development of compact linear accelerator for medical radiation therapy has come to the final stage of production at NRNU MEPhI. The developed linac will be used to generate a gamma radiation for the external beam therapy of the patient. Generation of the gamma beam in the linac’s target is the topic of this article. Results of the Monte-Carlo simulations for the radiation spectrums and...
The Low Energy Beam Transport channel (LEBT) was designed for transfer a light ion beam generated by two ion sources (laser and ECR) to accelerator structure. The efficiency of the beam transportation sufficiently depends on the vacuum conditions in the channel sections. Various methods to calculate vacuum conditions inside chambers with a branched structure of a linear ion accelerator were...
The Booster - Nuclotron transfer line operates in pulsed mode. The duration of the current pulse in the channel elements varies between two microseconds for extraction kicker, tens and hundreds of microseconds for septums, and up to tens of milliseconds in dipole magnets and correctors. All elements pulsed power supplies come with embedded controllers of two different types, each of which...
The core facility of the NICA accelerator complex is the superconducting synchrotron Nuclotron with the maximum magnetic rigidity of 40 T*m. For transfer of the ion beam from the new superconducting booster synchrotron to the Nuclotron the new injection system is designed and put into operation. For transfer of the ion beam from the Nuclotron to NICA collider the new fast ejection system is...
The paper investigates the influence of space charge impedances, as well as RF resonators, on longitudinal dynamics during the procedure of transition energy crossing with a jump. A distinctive feature is the use of Barrier Bucket RF, as a result a specific distribution of the beam in the phase space, different from the classical one formed by harmonic RF.
The U400 cyclotron complex has been operated in the FLNR, JINR, since 1985. Currently, the complex is being prepared for reconstruction, which includes the modernization of the main nodes of the cyclotron, as well as the creation of a new system for transporting particles through channels leading to a new experimental hall. This article discusses the results of three-dimensional calculations...
The paper describes the basic principles of developing a distributed control system (DCS) and a GARNET operator control system based on a microservice architecture as part of a high-availability cluster. The application of the operator's control system as a DCS component is described. The main elements of software components of operator control and DCS are presented and described. The process...
A concept of an energy-saving synchrotron radiation source is being developed at the Budker INP. One of the main differences between the new radiation source and the existing ones is the absence of DC power supplies and water cooled coils for most elements of the magnetic system that use permanent magnets. To test this new technical solution prototypes of bending magnets were designed and are...
Abstract
The results of measurements of the phase density (PD) of electron beam bunches formed by a gun with microwave control of the injection current are presented. The beam formed by the gun, consisting of a sequence of electron bunches, is collimated and deflected by the magnetic microwave field of the resonator-deflector. A linear or annular beam scan is formed in the registration plane....
The new linac for A/Z = 8, output energy 4 MeV/u and 10 mA current is under development at NRC “Kurchatov Institute”-ITEP. The linac consists of Radio-Frequency Quadrupole (RFQ) with operating frequency 40 MHz and two sections of Drift Tube Linac (DTL) with operating frequency 80 and 160 MHz, correspondently.
The DTL_1 consists of 12 2-gaps quaterwave cavities. The paper presents mechanical...
The new linac for A/Z = 8, output energy 4 MeV/u and 10 mA current is under development at NRC “Kurchatov Institute”-ITEP. The linac consists of Radio-Frequency Quadrupole (RFQ) with operating frequency 40 MHz and two sections of Drift Tube Linac (DTL) with operating frequency 80 and 160 MHz, correspondently.
The DTL_2 consists of 28 5-gaps IH cavities. The paper presents design of the DTL_2...
The new linac for A/Z = 8, output energy 4 MeV/u and 10 mA current is under development at NRC “Kurchatov Institute”-ITEP. The linac consists of Radio-Frequency Quadrupole (RFQ) with operating frequency 40 MHz and two sections of Drift Tube Linac (DTL) with operating frequency 80 and 160 MHz, correspondently.
The 11 meters long RFQ is based on a 4-vane structure with magnetic coupling...
This article presents some technical solutions, problems and ways to overcome them in the process of modernization of synchronization systems and electron beam forming systems in the accelerator-storage complex.
The general principles of constructing elements of distributed diagnostic and control systems for linear and cyclic accelerators are considered. Existing experience is used. The systems are built using proven solutions of modular architecture, which reduces the development time of both hardware and software. The principle of system construction, the nomenclature of modules and particular...
Interactions of an intensive electron beam with various materials and matters are studied in Budker Institue of Nuclear Physics on an electron accelerator ILU-6 for decades.Treated samples are studied using various methods including X-ray diffraction analysis.
Results of these studies are new accelerator applications in research and in industrial production.
Radiation induced polymerization...
During the past few years beam induced fluorescence monitor and several scintillation screens were implemented at INR RAS linac to solve new beam diagnostics tasks. Multipurpose software for acquisition and processing of the beam images produced by these monitors and beam cross-section monitor was developed at INR. The software kernel for industrial cameras control, image acquisition and...
В НИЦ Курчатовский институт планируется создание генератора синхротронного излучения 4 поколения. Установка СИЛА (генератор Синхротронного Излучения 4 поколения с ЛАзером на свободных электронах) является многопользовательской междисциплинарной установкой класса “мегасайенс” для исследований по ряду направлений физики, химии, кристаллографии, материаловедения, биологии и медицины.
В работе...
To quickly create a preliminary design of klystron that are important for fundamental science (for example, for BINP's projects of the Super C-tau factory, SKIF), it is advisable to use programs based on semi-analytical models that allow you to get a solution on a computer in a few seconds. However, most of such programes are not publicly available, so the INP SB RAS is developing a...
Investigation of the radiation resistance of BINP impregnating epoxy
compound up to 50 MGy were undertaken. Samples were irradiated by electron beam generated at ULU-6 accelerator, produced at BINP. Temperature of samples was controlled online during irradiation. The results of mechanical tests (tensile strength and Young's modulus) after irradiation are given in comparison with SLAC compound ones.
Данная работа посвящена исследованию резонансной структуры ускоряющих секций ускорителя ЛИНАК-200 в программной среде CST Studio. Проводилось моделирование для разных рабочих условий конструкции, то есть при комнатной температуре (T=20C) и при использовании системы термостабилизации (T=45C). Эти результаты будут нужны при настройке температурного режима для секций ускорителя.
With the advent of new neutron sources based on accelerators for boron neutron capture therapy (BNCT), it became necessary to create an independent system for monitoring the particle flux during patient irradiation. The presented in this research results demonstrated that the proposed scintillator-over-fiber system with a silicon photomultiplier readout using three different sensors enables...
In this work, a comprehensive study of a W-10Cr alloy sample after accelerated irradiation with ions to a damage dose 10 displacements per atom at temperatures of 300 and 500°C was carried out. A detailed chemical analysis of radiation induced defects carried out using transmission electron microscopy and atom probe tomography. It is shown that, as a result of irradiation, nanosized clusters...
В настоящий момент новосибирским ИЯФ изготовлены, испытаны и отправлены заказчику все восемь резонаторов системы ВЧ2 для коллайдера NICA, строящегося в ОИЯИ (Дубна). Четыре резонатора нижнего кольца коллайдера установлены на свои места в тоннеле. Четыре резонатора верхнего кольца планируется установить осенью 2023 г. Твердотельные радиочастотные усилители мощности, разработанные новосибирской...
The heavy ion NICA collider has three types of the vacuum volumes: insulating vacuum volume of superconducting magnet lattice; the cold beam pipe inside SC-magnets with operating temperature from 4.2 K to 80 K; the warm beam volume at the room temperature inside the insertion and experimental regions with RF stations, beam cooling station, diagnostic equipment and etc. The vacuum requirements,...
The credible value of the $^{11}$B(p,α)αα reaction cross-section is essential for the proton therapy of cancer, the thermonuclear fusion, and the nuclear astrophysics. Despite the relevance, the mechanism of the reaction is still an open question. The goal of the study consists in acquiring new knowledge about the reaction, modernization and clarification of the preliminary studies data in the...
Novosibirsk Free electron Laser (FEL) is the source of coherent radiation with ability of wavelength tuning. It based on multi-turn energy recovery linac, which involves one single-turn and one 4-turn microtron-recuperator. There are three different free electron lasers, mounted on different tracks of these accelerators. Each FEL is operates on different electron beam energy and have...
The representation of the RFQ resonator as a long multimode structure with boundary conditions and local perturbations, tuning elements and RF inputs is considered. Replacement equivalent schemes and scattering matrices obtained from three-dimensional models are used for modeling.
In the frame of this work an individual heterogeneous dosimetric phantom for human upper limb was developed using fused filament fabrication technique based on patient’s tomographic data. For the phantom creation a special developed modified plastic materials suitable for 3D printing devices and capable of imitating human tissues in terms of their interaction with ionizing radiation were...
Electron-positron collider VEPP-2000 was recommissioned after deep upgrade in 2016. Since then it continuously delivers data for high-energy physics. In 2017, it was decided to use Tango Controls for new projects and subsystem modernization. The paper presents currents status of migration to Tango and planned modernization of control system.
The keys parameters for Injection Complex VEPP-5 as electron and positron source are particles storage rate and extraction beam parameters. Beam parameters are obtained from beam diagnostic instruments. In order to improve beam parameters tuning procedure IC VEPP-5 damping ring beam diagnostic scheme was redesigned. The beam diagnostic modification details will be presented at this paper.
Nowadays, cyclotrons are getting smaller and therefore much more tightly composed than ever before. I have developed a technique for creating a complete virtual prototype of the cyclotron and simulating every significant physical effect occurring in the cyclotron. Such virtual prototype is a CAD assembly, which can be directly used in the further manufacture of the cyclotron. Proposed and...
В работе описываются новые блоки управления БУК-М-1 источниками питания PCS-6A и PCS-20А системы коррекции орбиты и фокусировки пучка электронов синхротрона. Блоки выполнены на базе современного одноплатного компьютера phyCORE-i.MX7. БУК-М-1 работает под ОС Linux Debian, имеют интерфейс Ethernet для связи с серверами верхнего уровня АСУ ТП, CAN bus-два канала один с поддержкой протокола...
В настоящее время опыт проектирования установок на выведенных пучках ионов углерода в России (мире) очень ограничен. Медицинская кабина ионно-лучевой терапии канала 26А проекта ЛУЧ У-70 предоставляет уникальную возможность для оценки эффективности биологической зашиты и верификации расчетов. В докладе представлены данные экспериментальных измерений нейтронного излучения за биологической...
В синхротронах и накопителях заряженных частиц используется большое число устройств, обеспечивающих непрерывную циркуляцию пучков частиц по замкнутой траектории в вакуумной камере установки: это - источники питания магнитной системы и ВЧ. От источников питания помимо высокой точности отработки заданных параметров (выходного токи или напряжения) требуется также взаимная синхронизация этой...
В данной работе описывается универсальный цифровой интерфейс для управления различными устройствами ускорительно-накопительного комплекса СКИФ. Интерфейс разработан в виде вставного или съемного модуля, устанавливаемого в корзину или на плату-носитель. В основе модуля лежит система на кристалле (SoC), включающая ядра общего назначения под управлением ОС Linux, ядро реальном времени под...
В докладе рассматриваются особенности эксплуатации высоковольтного источника для тандем-ускорителя источника нейтронов БНЗТ после двух лет работы. Описаны особенности вакуумных и газовых пробоев, поведение источника и системы управления при таких пробоях.
В АО «НИИЭФА» разработан высокочастотный генератор для современных циклотронных комплексов. Предоконечный и оконечный каскады усиления построены на базе генераторных триодов. Система управления ВЧ - генератора интегрирована в общую систему автоматизированного управления циклотронного комплекса. Обеспечена возможность работы генератора в автономном режиме. К настоящему времени ряд изготовленных...
Для питания быстрого ударного магнита (кикера) выпуска ионов из ускорителя-бустера в канал "Бустер-Нуклотрон" ускорительного комплекса "NICA" (ОИЯИ, Дубна) были разработаны, изготовлены и испытаны генераторы на основе псевдоискровых коммутаторов ТПИ1-10k/75. Выбор коммутатора был обусловлен уникальностью требований к параметрам выходного импульса и невозможностью использования твердотельных...
В Институте ядерной физики СО РАН предложен и создан ускорительный источник нейтронов VITA, включающий в себя электростатический тандемный ускоритель заряженных частиц оригинальной конструкции, названный со временем ускорителем-тандемом с вакуумной изоляцией, для получения стационарного пучка протонов или дейтронов, оригинальную тонкую литиевую мишень для генерации нейтронов в реакциях...
В работе представлены конструкции мониторов дробового шума для Бустера и Нуклотрона. Дано описание программно-аппаратных средств регистрации и диагностики параметров пучка на основе измерения дробового шума.
В 2019 году началась активная работа по проектированию серий магнитных элементов для синхротронного источника СКИФ (сибирский кольцевой источник фотонов). СКИФ – это источник синхротронного излучения четвертого поколения. Данная установка будет состоять из 3х основных частей: линейного ускорителя на энергию 200 МэВ; бустера – синхротрона с максимальной энергией 3 ГэВ и длиной орбиты 158 м;...
Нейтронная терапия является перспективным методом лечения больных с радиорезистентными опухолями (саркомы, опухоли головы и шеи, опухолей головного мозга и др.). Нейтроны делятся по энергии на ультра-холодные, холодные, тепловые, надтепловые, быстрые, релятивистские и другие. В медицине используются как тепловые и надтепловые нейтроны для бор-нейтронозахватной терапии (БНЗТ), так и быстрые для...
Представленно описание системы измерения положения пучка и результаты измерений.
В докладе представлена инфраструктура системы синхронизации и задающего ВЧ комплекса НИКА, построенная на основе 65 устройств, установленных суммарно в 40 промышленных компьютерах и mTCA крейтах, распределенных по комплексу. Узлы системы связаны между собой посредством двух сетей: Ethernet для передачи информации и оптической сети MRF для передачи синхронных сообщений. При проектировании...
Обсуждается вопрос формирования нейтринного пучка с поворотом родительских частиц в одну сторону. В оптической схеме канала предполагается использовать бездисперсную двухмагнитную систему с полевой линзой для выделения требуемого импульсного интервала π-мезонов. Дипольные магниты отклоняют пучок в одну сторону, поэтому распадная часть канала повернута относительно направления наведения...
В статье приведены 3D магнитные расчеты и описание конструкции линзы на постоянных магнитах секторного типа с апертурой 36 мм и величиной градиента 62 Т/м. Описана процедура магнитных измерений и показано соответствие рассчитанных и измеренных характеристик магнитного поля квадруполя
Криогенный комплекс коллайдера NICA предназначен для охлаждения и криостатирования при Т=4,5 К сверхпроводящих колец ускорительного комплекса: Бустера, Нуклотрона и Коллайдера. К настоящему моменту введено в работу два из трех ускорителей - Бустер и Нуклотрон и ведется монтаж кольца Коллайдера.
Криостатирование магнитов осуществляется циркуляционным методом: переохлажденный жидкий гелий...
FAIR (Facility for Antiproton and Ion Research) – строящийся в Дармштадте (Германия) международный ускорительный комплекс, который будет использовать антипротоны и ионы для проведения исследований по ядерной физике, физике элементарных частиц, атомной физике, физике конденсированного состояния и др. Важным элемент комплекса - транспортный канал между ускорительными кольцами от SIS18 до...
В НИЦ "Курчатовский институт” – ККТЭФ разрабатывается импульсный линейный ускоритель тяжелых ионов на энергию 4 МэВ/нуклон и током до 10 мА. В низкоэнергетичном канале транспортировки (LEBT) ионного пучка сразу после лазерного источника предусматривается рафинирование целевой фракции ионов с отношением A/Z = 4÷8 из первично сформированного пучка с широким спектром по зарядности и согласование...
Ондуляторы на постоянных магнитах являются одними из широко применяемых устройств генерации когерентного излучения, применяемых на современных источниках синхротронного излучения. На сегодняшний день имеется достаточно широкий спектр ондуляторов, конструкция которых зависит от требуемых параметров синхротронного излучения и их изготовление является достаточно сложной инженерной задачей.
Целью...
Описана методика определения эмиттанса пучков ионов углерода путём измерения их поперечных размеров в конце воздушного промежутка канала. Рассмотрено обратное преобразование фазовых эллипсов с учётом многократного кулоновского рассеяния частиц и наличия дисперсии в пучке ионов углерода. Приведены значения эмиттанса пучков перед первой квадрупольной линзой канала транспортировки, которые...
Считается, что наилучшее качество пучка нейтронов для бор-нейтронозахватной терапии (БНЗТ) злокачественных опухолей можно получить в реакции 7Li(p,n)7Be, используя ускоритель заряженных частиц с относительно низкой энергией, но большой интенсивности, и литиевую мишень. В Институте ядерной физики СО РАН разработан линейный электростатический тандемный ускоритель оригинальной конструкции,...
Общее описание системы электропитания канала вывода пучков из Нуклотрона ВП1. Обзор работ, проведенных при модернизации системы. Обзор достигнутых в ходе модернизации результатов.
В настоящее время в разработке находится проект «Сибирского
Кольцевого Источника Фотонов» («СКИФ»). Этот источник синхротронного
излучения 4+ поколения позволит проводить исследования в различных
областях науки. «СКИФ» состоит из синхротрона, бустерного кольца и
линейного ускорителя. Линейный ускоритель рассчитан на энергию 200
МэВ. Затем в бустерном кольце электронные пучки набирают...
Работы по модернизации каналов усиления системы ВЧ питания начальной части ускорителя ионов водорода ИЯИ РАН ведутся непрерывно на протяжении уже многих лет. В последние годы основные усилия были направлены на модернизацию мощных импульсных высоковольтных модуляторов в связи с вынужденной необходимостью применения в них генераторных ламп ГИ-71А в качестве модуляторных вместо снятых с...
В работе представлен проект модернизации САУ УНК «Сибирь», созданной в 2010-2017 годах на базе аппаратуры VME, National Instruments, серверов SCADA и СУБД. В статье представлено подробное описание АСУ ТП и СТП, включая описание всех уровней управления и новых разрабатываемых устройств. Ввод в строй новой системы управления позволит повысить эффективность, надежность и безопасность работы...
В работе описываются блоки управления БУК-М-1 источниками питания PCS-6A и PCS-20А системы коррекции орбиты и фокусировки пучка электронов синхротрона. Блоки выполнены на базе современного одноплатного компьютера phyCORE-i.MX7. БУК-М-1 работает ОС Linux Debian, имеют интерфейс Ethernet для связи с серверами верхнего уровня АСУ ТП, CAN bus- два канала, один с поддержкой протокола...
В работе описываются блоки управления высоковольтными источниками питания (5кВ/7кВ) магнито-разрядных насосов вакуумной системы источника СИ. Блоки выполнены на базе современного одноплатного компьютера phyCORE-i.MX7. БУП-27М принимают команды управления и предают данные в сервер по шине CAN или Ethernet-интерфейсу, используя стандартный стек протоколов TCP/IP. В результате внедрения...
Разработан пакет программ для расчёта времени жизни отрицательных ионов водорода в интенсивных магнитных полях изохронных циклотронов. Выполнено численное исследование потерь интенсивности пучка в зависимости от максимальной индукции магнитного поля и прироста энергии за оборот. Для протонного циклотрона с глубоким регулированием энергии определена граничная энергия, до которой в качестве...
В статье приведены оценки и измерения мощности доз фотонного и нейтронного излучения в ускорительном зале ЛСЭ (Лазер на Свободных Электронах). Кинетическая энергия электронов изменяется от 12 до 40 МэВ, это область гигантского дипольного резонанса. Происходит рождение фотонейтронов и активация технических элементов микротрона-рекуператора. Измерения и расчеты позволяют оценить уровни...
Рассмотрено построение начальной часть нормально проводящего линейного ускорителя пучков ионов водорода с импульсным током ~ 20 мА до энергии ~ 70 МэВ. Предускоритель с ПОКФ на рабочей частоте ~ 160 МГц ускоряет ионы до энергии ~ 4 МэВ. Дальнейшее ускорение производится работающими на удвоенной частоте и возбуждаемыми на колебании ТМ010 короткими, длиной до 5βλ, резонаторами с трубками...
Развитие ускорительных технологий постоянно повышает требования на качество поля магнитных линз и поворотных магнитов циклических ускорителей. Появляются новые интегральные линзы со сложными законами изменения поля. Для настройки и контроля качества поля разрабатываемых в ИЯФ СО РАН магнитных элементов используются несколько стендов магнитных измерений. Одним из основных элементов стенда...
В статье описан проект создания линейки воздухонаполненных детекторов (ионизационных камер), работающих в токовом режиме, предназначенных для регистрации тормозного излучения в диапазоне энергий от 1 до 40 МэВ. Эти датчики будут основой дозиметрического контроля в ускорительном зале ЛСЭ (Лазер на Свободных Электронах). Что позволит контролировать потери пучка при коррекции орбиты и в случае...
В Институте ядерной физики СО РАН (ИЯФ СО РАН) разработан ускорительный источник эпитепловых нейтронов VITA [1], используемый для развития методики бор-нейтронозахватной терапии (БНЗТ) злокачественных опухолей [2, 3] и ряда других приложений. Для управления установкой, хранения и анализа данных ранее создана система автоматизации, позволяющая оператору обеспечивать длительное стабильное...
Циклотрон У400М, это одна из базовых установок ЛЯР ОИЯИ. В 2020 году началась модернизация всех систем данной установки, в том числе вывод из эксплуатации лампового источника питания синусного банчера «БРИГ». «БРИГ» — это судовой передатчик КВ диапазона, спроектированный в 60х годах прошлого столетия.
Взамен «БРИГ»-а был изготовлен широкополосный полупроводниковый ВЧ усилитель....
В данной работе представлен анализ теории и реализации прибора для определения положения и направления магнитной оси квадрупольных линз. В основе работы прибора лежит идея регистрации сигнала, возникающего на концах тонкой проводящей струны, возбуждённой в присутствии поля квадруполя. В работе представлен метод, позволяющий посредством обработки сигнала определить линейное и угловое смещение...
В докладе представлены результаты расчета компактной системы сканирования пучка
электронов с поворотом на $90^0$. Система позволяет производить облучение движущейся на
конвейере продукции при вертикальном падении пучка и горизонтальном расположении
линейного ускорителя электронов. Использование такой системы сканирования дает
возможность существенно уменьшить размеры здания с размещенной в...
В протонной терапии сканирование объекта облучения по глубине производится изменением Выходной Энергии (ВЭ) ускоренного пучка. В импульсных линейных ускорителях принята регулировка ВЭ за счет изменения амплитуды и/или фазы поля в ускоряющих элементах от одного ВЧ импульса к другому. Применение являющихся без инерционными ускоряющих секций на бегущей волне позволяет быстрее изменять фазу...
Компактный резонатор предназначен для применения в источниках поляризованных протонов и дейтронов. Резонатор работает либо на частоте порядка 380 МГц, для поляризованных атомов дейтерия, либо на частоте ~ 1480 МГц для поляризованных атомов водорода. В обоих случая обеспечивается единая плоскость поляризации частиц. Формируется однородное распределение магнитного СВЧ поля с минимизацией...
В работе описывается подход, позволяющий осуществлять непрерывный мониторинг всех устройств установок ускорительно-накопительного комплекса СКИФ синхронно с измерениями параметров пучка. Мониторинг работы устройств выполняется в распределенных контроллерах с частотой 10 кГц. При выявлении в процессе работы устройства отклонений от заданных параметров, превышающих допуск, контроллер,...
В 2019 году в Лаборатории ядерных реакций им.Г.Н.Флерова был запущен в эксплуатацию циклотрон ДЦ-280. Циклотрон ДЦ-280 —базовая установка Фабрики сверхтяжелых элементов. Неотъемлемой частью для работы ускорителя, является система охлаждения.
В докладе будет рассказано о компонентах системы охлаждения и принципах работы, о доработках, проведенных в процессе эксплуатации.
В состав инжекционного комплекса Центра коллективного пользования "Сибирского кольцевого источника фотонов" (ЦКП «СКИФ») входит линейный ускоритель, бустерный синхротрон и два канала транспортировки электронных сгустков. Система питания магнитов инжекционного комплекса включает около 100 шт. различных источников тока разработки ИЯФ СО РАН с выходной мощностью от 100 Вт до 500 кВт. В докладе...
Ускоритель-тандем с вакуумной изоляцией разработан в институте ядерной физики для исследования БНЗТ. Нейтроны генерируются в реакции 7Li(p,n)7Be. Для получения терапевтического пучка нейтронов используют систему формирования пучка состоящую из замедлителя, отражателя и фильтров. Замедлитель обычно изготавливают из MgF2 из-за высокого значения сечения неупругого рассеяния нейтронов. Ранее нами...
Необходимость получения качественных изображений оптически непрозрачных объектов из материалов с высокой плотностью предъявляет высокие требования к качеству электронного пучка источника тормозного излучения.
Опытная эксплуатация линейного индукционного ускорителя ЛИУ-20 показала, что для настройки режимов работы установки требуется наличие разнообразных систем диагностик электронного пучка....
Установка РБС с 2015 года работает в каждом сеансе ускорительного комплекса У-70. Основными пользователями являются радиобиологи и медики. Направление исследований – радиобиологические эксперименты на выведенных пучках ускоренных ионов углерода и предклинические исследования, направленные на разработку отечественных методик ионно-лучевой терапии.
Требования, предъявляемые к сопровождению...
В данной работе приведены результаты сравнительного анализа конструкций Ускоряющих Модулей (УМ) действующих (DARTH, AIRIX, FXR) и строящихся (Scorpius) рентгенографических сильноточных линейных ускорителей c УМ ускорителя ЛИУ-20, спроектированного и построенного ИЯФ СО РАН для РФЯЦ ВНИИТФ.
Повышение требований к современным ускорительным комплексам требует точных данных об инжектируемых в ускоритель ионных пучках. В данной работе представлена система диагностики ионных пучков позволяющая измерять распределение частиц пучка в четырехмерном фазовом пространстве и его эмиттансы с высокой точностью. В основе системы лежит классический метод, основанный на использовании двух пар...
Линейный ускоритель ионов, разрабатываемый в НИЯУ МИФИ в качестве в качестве многоцелевого источника ионов, включает четыре резонатора предназначенные для группировки частиц и контроля динамики пучка. Предполагается использование классических ускоряющих структур на основе коаксиальных линий с двумя ускоряющими зазорами. В работе рассмотрены вопросы возможности унификации отдельных частей...
Федеральное государственное бюджетное учреждение
«Петербургский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова Национального исследовательского центра «Курчатовский институт», адрес:
Ленинградская область, г. Гатчина, мкр. Орлова роща, д.1.
Тема доклада: Ускорительный комплекс на базе циклотрона Ц-80 для медицинского использования – проект ОКО.
Докладчик: Начальник отдела медицинской...
Для проведения неразрушающих измерений профиля и положения пучка протонов в низкоэнергетическом канале транспортировки линейного ускорителя ИЯИ РАН был установлен флуоресцентный монитор на основе свечения остаточного газа в вакуумной камере канала. В данной работе представлены конструктивные особенности устройства и экспериментальные результаты измерений в сеансах работы ускорителя, а также...
Одной из основных проблем для диагностики пучка в проектируемом линейном ускорителе протонов для компактного источника нейтронов DARIA является значительная импульсная и средняя мощность пучка в совокупности с относительно низкой энергией, что существенно ограничивает выбор возможных диагностических приборов и методов. Для базовых измерений тока пучка и проведения настроечных процедур в...
В работе представлены промежуточные итоги разработки современного программного обеспечения для моделирования процессов формирования и ускорения сильноточных пучков электронов. Работа выполнена в рамках реализации направления №6 научной программы Национального центра физики и математики.
Проведен сравнительный анализ существующих программ, предназначенных для моделирования...
An accelerator-based neutron source has been proposed and created at the Budker Institute of Nuclear Physics in Novosibirsk, Russia. An original vacuum insulated tandem accelerator (VITA) is used to provide a proton/deuteron beam. The ion beam energy can be varied within a range of 0.3–2.3 MeV, keeping a high-energy stability of 0.1 %. The beam current can also be varied in a wide range (from...
Опрокидывание плазменной волны, т.е. появление в ней многопотокового движения электронов, обычно приводит к быстрой диссипации волновой энергии и уменьшению амплитуды электрического поля. В плазменном кильватерном ускорителе, однако, возможна обратная ситуация, когда амплитуда волны возрастает вследствие хаотизации движения некоторых электронов. Усиление волны связано с поперечным...
Работа посвящена развитию эффективных численных моделей для исследования плазменного кильватерного ускорения. Разработан новый метод описания плазменного отклика на релятивистский пучок на основе квазистатического приближения. Получены согласованные уравнения плазменного состояния в сопутствующих координатах. Эти уравнения учитывают взаимодействие соседних слоев плазмы, которым в...
Представлен проект многоцелевого комплекса на базе установленного в «НИЦ «Курчатовский институт» - ПИЯФ» циклотрона Ц – 80. Комплекс оснащается мишенными станциями, позволяющими производить широкий спектр радиоизотопов, в том числе изотопно чистых альфа-эмиттеров, для диагностики онкологических, сердечно-сосудистых и неврологических заболеваний. С целью оказания услуг по протонной терапии...
В Объединённом институте ядерных исследований (ОИЯИ) совместно с Научно-исследовательским институтом электрофизической аппаратуры имени Д.В. Ефремова (НИИЭФА) ведется разработка медицинского сверхпроводящего циклотрона МСЦ-230.
Сверхпроводящий изохронный циклотрон МСЦ-230 предназначен для проведения протонной лучевой терапии и медико-биологических исследований. Ускоритель рассчитан на работу...
Today, heavy particle accelerators are increasingly used in medicine, as in terms of developing and improving of the external beam therapy (proton and ion beam therapy), as well as in terms of introducing new methods of nuclear medicine (production of therapeutic and diagnostic radioisotopes). If talking about the usage of accelerators in nuclear medicine, here, in addition to low-energy...
В ИЯФ СО РАН продолжается реализация высоковольтной системы электронного охлаждения для коллайдера NICA, необходимой для достижения проектной светимости комплекса в ион-ионных столкновениях. Система состоит из двух независимых охладителей на энергию электронов до 2.5 МэВ с током до 1 А, которые одновременно охлаждают два встречных ионных пучка. В статье описывается состояние дел в реализации...
В НИЦ «Курчатовский Институт» создается комплекс протонной лучевой терапии, основой комплекса станет протонный синхротрон, способный ускорять заряженные частицы до энергии 250 МэВ и иметь выходную интенсивность 5·1010 протонов в секунду. В докладе представлены результаты моделирования структуры будущего ускорителя и показаны его характеристики. При проведении моделирования ставились задачи...
Рассматриваются конструкции основных элементов магнитной, вакуумной, высоковольтной частей системы электронного охлаждения коллайдера НИКА. Вопросы обеспечения возможности монтажа установки в помещениях ускорительного комплекса ОИЯИ.
В докладе представлена информация о текущем состоянии установки РБС на выведенном пучке ионов углерода из ускорительного комплекса У-70. В настоящий момент РБС работает в качестве центра коллективного пользования в каждом сеансе работы ускорителя У-70 в течение нескольких лет. Освоен медленный вывод (до 900 мс) пучка ядер углерода из ускорителя У-70 на установку РБС с энергиями 200-450...
Система охлаждения для синхротрона COSY-Julich на данный момент имеет самую высокую энергию для установки электронного охлаждения с сильным продольным магнитным полем, которая имеет опыт практических исследований. На ней процесс охлаждения наблюдался в широком диапазоне энергий электронного пучка от 100 кэВ до 1,256 МэВ.
Особенно большое количество экспериментальных фактов по охлаждению...
Представлена структура и оптическая схема канала транспортировки пучков ионов углерода 12C+6 в зону радиобиологических исследований. Приведены результаты замедления ионов углерода в ускорителе У-70 от 455 до 200 МэВ/нуклон и вывода пучка из У-70. Приведены измеренные значения эмиттанса пучков ионов углерода. Рассмотрена схема формирования равномерного дозового поля с...
We present a method of constructing a nonlinear accelerator lattice that has at least one approximate integral of motion that is given upfront. The integral under consideration is a Hamiltonian in normalized (canonical) coordinates that is preserved by a lattice with a given accuracy. A connection between the integrator of a Hamiltonian in normalized coordinates and a real lens arrangement is...
Представлены результаты трассировки пучка протонов, начиная от источника ионов до вывода из циклотрона MSC230, проект которого предназначен для медико-биологических исследований. В расчетах движения частиц использовались результаты компьютерного моделирования ускоряющей и магнитной систем в программе CST studio в виде трехмерных карт ускоряющего поля (электродинамический расчет, отдельно...
The injection chain of the NICA Collider (JINR, Dubna) consists of various ion sources, two linear accelerators, a $25 \, \mathrm{T \! \cdot\! m}$ superconducting (SC) Booster synchrotron, the existing SC synchrotron Nuclotron and beam transfer lines. Since the launch of the facility in December 2020, four commissioning Runs have been carried out with various ion beams. Two of them were...
В докладе рассматриваются новые модели ускорителей серии ЭЛВ: ЭЛВ-15 с максимальной энергией до 3 МэВ, ЭЛВ-16 с максимальной энергией до 4 МэВ и ускоритель ЭЛВ-18, с энергией до 2 МэВ. Даны детали о процессе проектирования, расчета и разработки. Рассматриваются особенности эксплуатации и вывода на рабочие параметры. Помимо этого уделяется внимание текущему состоянию дел связанных с...
The AMS Golden Valley laboratory was established to provide radiocarbon analysis of natural samples with two accelerator mass spectrometers: BINP AMS facility and MICADAS-28, developed in Budker Institute of Nuclear Physics, Russia and IonPlus AG, Switzerland respectively. The laboratory has international index GV and provides routine 14C analyses of various samples: collagen, cellulose, humic...
Рассматривается задача анализа влияния использования буферного газа на устойчивость движения в электромагнитной ловушке Пеннинга с «вращающейся стенкой» (дополнительным вращающимся электрическим полем). Электромагнитные ловушки играют важную роль при проведении физических экспериментов в ядерной физике и масс-спектроскопии, являются одними из основных элементов источников заряженных частиц при...
В ИЯФ СО РАН для разработки различных технологических процессов функционировала уникальная научная установка (УНУ ЭЛВ-6), с выпускным устройством способным выводить в атмосферу сфокусированный электронный пучок с энергией до 1,4 МэВ [1]. Для ряда процессов эта энергия электронов оказывается недостаточной.
По этой причине УНУ ЭЛВ-6 была оборудована ускорителем электронов ЭЛВ-8. Был проведен...
The work was done within the mega-science project for the new accelerator-collider complex NICA at the JINR in Dubna. The existing superconducting synchrotron is operating since 1993 and requires a modernization. It is planned to build the New Nuclotron using magnets made from the second-generation HTS material produced at the SuperOx company in Moscow. The magnets will be cooled down to 30 K...
В докладе обсуждаются: возможное место ADS в системе ядерной энергетики, отличия и некоторые особенности ADS в сравнении с быстрыми реакторами и гибридными термоядерными установками при трансмутации минорных актиноидов (МА) и производстве основных делящихся материалов для ядерных реакторов (235U, 239Pu, 233U), возможные организационно – технические мероприятия, позволяющие обойти основной...
Канал HED@FAIR ускорительного комплекса FAIR в Дармштадте, Германия должен иметь финальную фокусирующую систему (FFS), основными компонентами которой являются четыре сверхпроводящих квадрупольных магнита, обеспечивающие размер пучка около 1 мм. Эти магниты должны иметь уникальное сочетание большого внутреннего диаметра сверхпроводящей (СП) обмотки 260 мм и высокого градиента магнитного поля...
В последние десятилетия приобрело большое значение внедрение эффективных, экологически чистых и экономичных методов стерилизации медицинской и сельскохозяйственной продукции. Традиционно применяемые для этих целей методы, такие как пар, этилен-оксид, а также изотопные источники (Co-60) не позволяют полностью решить указанные задачи. В связи с этим осуществляется переход на радиационную...
Воздействие ионизирующих излучений космического пространства на электронные изделия является одной главных причин ограничивающих сроки активного существования космической техники. Для подтверждения требуемых уровней стойкости проводятся наземные радиационные испытания космической электроники. В докладе описывается роль и место ускорителей частиц в задачах радиационных испытаний, сформированы...
Инжекционный комплекс NICA включает в себя два сверхпроводящих ускорителя: Бустер и Нуклотрон. В январе-апреле 2022 г. был проведен первый сеанс совместной работы ускорителей; с сентября 2022 г. до февраля 2023 г. – самый длительный сеанс работы инжекционного комплекса NICA. Охлаждение обоих ускорителей было обеспечено новым оборудованием модернизированного криогенного комплекса ЛФВЭ....
A niobium prototype of 325 MHz coaxial half-wave resonator with β=0.21 has been designed, produced and tested at low microwave field amplitudes. The electromagnetic properties were investigated via different measurement techniques: in frequency-domain using vector network analyzer and in continuous wave regime using RF-generator and power detectors. The features of the cavity response in...
Сверхпроводящие вставные устройства (вигглеры и ондуляторы) создаются в ИЯФ СО РАН для генерации синхротронного излучения на строящемся синхротроне СКИФ. В докладе представлено обоснование выбора рабочих параметров, основные характеристики и особенности конструкции этих устройств, а также текущий статус работ по их созданию.
СКИФ (сибирский кольцевой источник фотонов) – источник синхротронного излучения четвертого поколения. Данная установка будет состоять из 3х основных частей: линейного ускорителя на энергию 200 МэВ; бустера – синхротрона с максимальной энергией 3 ГэВ и длиной орбиты 158 м; накопительного кольца с 16-ти кратной симметрией, энергией 3 ГэВ и периметром в 476 м.
Для накопителя СКИФ был разработан...
В 2019 году началась активная работа по проектированию серий магнитных элементов для синхротронного источника СКИФ (сибирский кольцевой источник фотонов). СКИФ – это источник синхротронного излучения четвертого поколения. Данная установка будет состоять из 3х основных частей: линейного ускорителя на энергию 200 МэВ; бустера – синхротрона с максимальной энергией 3 ГэВ и длиной орбиты 158 м;...
Нейтронные мониторы на основе газонаполненных пропорциональных счётчиков (GFPC) и первые результаты измерений были показаны на Rupac-2018 и Rupac-2021. В данном докладе представлены процедура калибровки мониторов и новые данные, полученные во вторичных нейтронных полях за защитой зоны РБС У-70, а также сравнения с результатами моделирования показаний мониторов по программе CERN FLUKA.
Система синхронизации комплекса НИКА на основе оптической сети MRF раздает запуски на 280 принимающих устройств, обеспечивая согласованную работу Инжектора, Бустера, Каналов перепуска и Коллайдера НИКА. Система задающего ВЧ базируется на связанных по оптической сети MRF модулях генерирующих задающий сигнал на основе метода прямого цифрового синтеза. Модули обеспечивают работу ВЧ генераторов...
В настоящее время в вакуумных системах ускорителей заряженных частиц все чаще применяют комбинированные сверхвысоковакуумные насосы, т.е. насосы на базе нераспыляемых геттеров и магниторазрядных насосов в одном корпусе. Данный тип насосов будет применяться в синхротроне 4+ поколения ЦКП «СКИФ». В ИЯФ СО РАН был изготовлен и протестирован прототип комбинированного насоса с быстротой откачки по...
The RF Gun operating at a frequency of 178.5 MHz is used to generate an electron beam for Linac of the SKIF synchrotron. The RF Gun provides electron bunch energy up to 0.7 MeV and a charge up to 1 nK. The RF gun is a cavity at a frequency of 178.5 MHz with a built-in cathode-grid assembly that emits electrons when an unlocking pulse is applied.
The RF gun cathode-grid assembly is controlled...
Доклад посвящен теме модернизации системы импульсного питания. Ускорительный комплекс ВЭПП-2000 включает в себя каналы транспортировки и инжекции электронов и позитронов в коллайдер ВЭПП-2000 из бустерного накопителя БЭП. Магнитная система каналов насчитывает более 30 элементов, подключенных на устаревшие источники серии «Аккорд-4х» выполненных на основе тиристорного преобразователя. В...
