Ученые Института ядерной физики СО РАН (ИЯФ СО РАН)
разработали и изготовили для Технологического института Карлсруэ в Германии и
ЦЕРН в Швейцарии уникальный сверхпроводящий вигглер – устройство,
предназначенное для генерации синхротронного излучения, сообщает пресс-служба
института.
Новосибирская разработка стоимостью около миллиона евро,
установлена на ускорительном комплексе ANKAв Германии. С ее помощью будут проводиться эксперименты с
биологическими объектами, а для исследователей из ЦЕРН вигглер станет
испытательным полигоном по отработке технологий для разрабатываемого линейного
коллайдера CLIC.
Вигглер – устройство для генерации синхротронного излучения (СИ),
то есть излучения, производимого электронами при движении в магнитном поле.
Принцип работы вигглера основан на создании на пути частицы знакопеременного
магнитного поля, которое формирует зигзагообразную траекторию движения
электронов. Двигаясь «змейкой», электроны излучают СИ.
По словам старшего научного сотрудника ИЯФ СО РАН Виталия Шкарубы,
для теплоизоляции магнита используется специальное устройство – криостат, в
который обычно заливается жидкий гелий, чтобы поддерживать низкую температуру.
Если внутри такого криостата что-то сломалось, приходится полностью разрезать
герметичный сосуд, доставать магнит, а затем опять использовать сварку.
«Мы же сделали вигглер с криостатом нового типа, в котором
магнит не погружен в жидкий гелий. Охлаждение производится специальными
криорефрежираторами через систему тепловых контактов. В нашем случае нужно
просто нажать кнопку, и через несколько дней магнит, охладившись до нужной
температуры, сможет работать в этом режиме годами», – рассказал Шкаруба.
Использование
в вигглерах сверхпроводящих электромагнитов позволяет избежать потерь на нагрев
обмоток электрическим током. Кроме того, за счет сверхпроводимости можно
получать существенно более высокие магнитные поля, чем в обычных магнитных
системах, а, следовательно, и более интенсивное СИ.
Вигглеры могут использоваться не только как генераторы СИ
для фундаментальных и прикладных исследований в химии, биологии,
материаловедении. Их применяют в накопителях заряженных частиц для уменьшения
размеров и повышения интенсивности сгустков. Новая разработка ИЯФ СО РАН станет
прототипом вигглера для затухательных колец разрабатываемого в ЦЕРН линейного
коллайдера CLIC. Прежде чем принять решение о строительстве нового масштабного
ускорителя, который по своим размерам будет превосходить Большой адронный
коллайдер, специалисты ЦЕРН отрабатывают необходимые критические технологии.
Фото: © пресс-служба СО РАН
