Длину пучка электронов в синхротроне @srfskif будут измерять при помощи отечественного оборудования

Специалисты «Всероссийского научно-исследовательского института автоматики им. Н. Л. Духова» (ФГУП «ВНИИА») совместно с коллегами из Института общей физики им. А. М. Прохорова (ИОФ) и Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) разработали два вида устройств для измерения длины пучка электронов в ускорительном комплексе (УК) Центра коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» (ЦКП «СКИФ») – диссекторы и стрик-камеры. Эти бесконтактные оптические датчики способны измерять продольный размер пучка с высоким временным разрешением (от 1 до 10 пикосекунд, пс). Они станут частью диагностического комплекса УК СКИФ, который будет обеспечивать своевременное выявление отклонений пучка от проектных параметров для увеличения эффективности эксплуатации синхротрона и надежности проводимых исследований. Стрик-камеры полностью разработаны и произведены ВНИИА им. Н. Л. Духова.

Исторически диссекторы, как приборы наблюдения за распределением заряда пучка частиц в циклических ускорителях, начали применяться в ИЯФ СО РАН. Родоначальником этого способа наблюдений в Институте был Эдуард Иванович Зинин – он проектировал и конструировал подобные устройства для использования в ускорителях частиц еще в прошлом столетии, используя в качестве регистрирующего электронно-оптического преобразователя (ЭОП) серийно выпускаемый ЛИ-602. Для синхротрона СКИФ и других проектов ИЯФ диссекторы нового поколения изготавливают специалисты ВНИИА им. Н.Л. Духова, они же изготовили и стрик-камеры.

Старший научный сотрудник ИЯФ СО РАН и ЦКП «СКИФ» кандидат технических наук Виктор Дорохов:

«Одна из ключевых характеристик как диссектора, так и стрик-камеры – временное разрешение. У установок того поколения оно составляло около 25 – 35 пс, и этого хватало. Но с развитием ускорительных установок стало понятно, что временного разрешения диссектора на основе ЛИ-602 недостаточно. Тогда под руководством заведующим сектором ИЯФ СО РАН доктора физико-математических наук Олега Игоревича Мешкова началась разработка следующего поколения регистратора на основе ЭОП ПИФ-01, выпускаемого отделом фотоэлектроники ИОФ им. Прохорова РАН. С этим ЭОП удалось получить временное разрешение прибора в 1 пс. Сегодня благодаря развитию технологий в изготовлении ЭОП, создается уже третье поколение регистратора, в котором при сохранении временного разрешения и чувствительности, внесены конструктивные усовершенствования, позволяющие повысить надежность и технологичность прибора в целом. Только представьте, каков масштаб события: если пучок движется практически со скоростью света, то за 10 пикосекунд он пролетает 3 миллиметра, а третье поколение установок уже позволяет нам измерять пучок в промежутке 0,5 миллиметра – это же фантастика».

Подробнее читайте в новости на нашем сайте.

Электронно-оптический преобразователь диссектора для синхротрона СКИФ. Фото предоставлено ВНИИА им. Н.Л. Духова.

Стрик-камера, установленная на линейном ускорителе СКИФ. Фото предоставлено ВНИИА им. Н.Л. Духова.

Стрик-камера на линейном ускорителе СКИФ. Фото предоставлено В. Дороховым.