Новости ФНТП
Начато производство магнитов для накопительного кольца ЦКП «СКИФ»

Начато производство магнитов для накопительного кольца ЦКП «СКИФ»

Одна из основных характеристик Центра коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» (ЦКП «СКИФ»), которая позволяет отнести данный источник синхротронного излучения (СИ) к установкам класса «мегасайенс» и поколению «4+» – его беспрецедентно малый эмиттанс (около 76 пм·рад). Этот параметр определяет уровень яркости СИ, а значит и исследовательских возможностей ЦКП «СКИФ». Значение эмиттанса формируется благодаря магнитной структуре основного кольца ускорительного комплекса, которая разрабатывается и производится в Институте ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН). Первый серийный магнит для накопительного кольца (на фото) уже изготовлен на экспериментальном производстве Института и теперь проходит этап измерительных процедур.

Магнитная система накопительного кольца ЦКП «СКИФ» будет состоять из структуры, включающей фокусирующие и поворачивающие магниты. Специалистам ИЯФ СО РАН удалось подобрать такую последовательность магнитов, которая позволит получить рекордно малый эмиттанс, а значит, у пользователей источника СИ будет возможность работать с рентгеновским излучением с высокой яркостью – они смогут изучать любые объекты с точностью до атома. На данный момент на экспериментальном производстве ИЯФ СО РАН изготовлен первый дипольный дефокусирующий магнит, который сейчас проходит тестирование. Всего в магнитной структуре накопительного кольца ЦКП «СКИФ» будет 64 таких магнита.

«Основная функция магнита, как следует из названия, поворачивать траекторию заряженных частиц, в данном случае электронов, – рассказывает старший научный сотрудник ИЯФ СО РАН кандидат технических наук Сергей Синяткин. – Еще одна задача магнита – фокусировка пучка. Чтобы получить маленький размер пучка, тот самый эмиттанс, за который мы боремся, нужна очень сильная фокусировка. Источник синхротронного излучения ЦКП «СКИФ» относится к поколению «4+» именно из-за очень малого эмиттанса, который будет равен 76 пм·рад (76 пикометров точка радиан)».

Сейчас первый серийный магнит находится в специальном помещении ИЯФ СО РАН, где специалисты при помощи измерительной электроники проводят своего рода калибровочные работы: настраивают нужные параметры магнита, чтобы позже выставить правильно всю магнитную систему на накопительном кольце ЦКП «СКИФ». Здесь важно проверить все: от уровня неоднородности магнитного поля до привязки «магнитной оси» к его геодезическим знакам, и исключить ошибки, так как пучок в накопительном кольце очень чувствительный, и любые, даже самые небольшие, отклонения могут изменить его параметры.

«Нужно понимать, что у машин следующего поколения более жесткие требования к соблюдению параметров, и их надо выполнять. Мы настраиваем измерительную систему, после чего начнется процесс коррекции и подстройки характеристик магнита, – объясняет Сергей Синяткин. – Например, нам необходимо достичь нужного параметра интеграла магнитного поля, его неоднородности, градиента магнитного поля. Все это – характеристики, без которых мы не сможем получить заданный эмиттанс пучка. В ближайшее время мы проведем все измерения, сделаем выводы по коррекциям и поправим первую версию магнита, запустим серийное производство все 65 магнитов (64 основных и один запасной). Планируется, что весной 2023 года они будут готовы».

Фото: Иван Куксанов

Подробнее