Российские физики модернизируют БАК

04.05.2017

В женевском научном комплексе ЦЕРН, где располагается Большой адронный коллайдер (БАК), 9 мая введут в эксплуатацию новый линейный ускоритель протонов Linac-4, важные элементы которого были разработаны совместными усилиями специалистов новосибирского Института ядерной физики (ИЯФ) им. Г. И. Будкера СО РАН и Российского федерального ядерного центра в Снежинске Челябинской области (РФЯЦ-ВНИИТФ). Об этом сообщил в пресс-центре ТАСС в Новосибирске директор ИЯФ Павел Логачев.

В ИЯФе были изготовлены пролетные трубки с применением технологий вакуумной пайки и электронно-лучевой сварки, установленные на Linac-4. Новосибирцы также произвели сборку и предварительную настройку своих модулей — окончательную калибровку российские ученые проведут уже непосредственно в ЦЕРНе.

В свою очередь РФЯЦ-ВНИИТФ изготовил корпуса резонаторов и ячеек связи, используя, в частности, технологию электрохимического нанесения меди толщиной 30–50 микрон на нержавеющую сталь. Это медное покрытие должно, помимо прочного сцепления с подложкой, обладать хорошей электропроводностью и удовлетворять требованиям высокого вакуума, отметил Павел Логачев.

В каждой из четырех ускорительных секций Linac-4 используются различные типы ускоряющих структур, оптимизированные под соответствующий диапазон энергии. Российская команда (ИЯФ и РФЯЦ-ВНИИТФ) отвечала за разработку и создание секции CCDTL (ускоряющая структура с ячейками связи и трубками дрейфа), в которой частицы ускоряются от 50 до 102 МэВ. Эта секция занимает 25 из 86 м длины Linac-4 и состоит из семи ускоряющих модулей, каждый из которых включает в себя по три ускоряющих высокочастотных резонатора с двумя пролетными трубками в каждом.

Благодаря этим усовершенствованиям «в течение пяти-семи лет коллайдер повысит свою производительность в десять раз», — сказал Павел Логачев.

Заряженные частицы, прежде чем попасть в коллайдер, проходят через каскад ускорителей. И первая «ступень» — это запущенный почти сорок лет назад ускоритель Linac-2 с энергией протонов 50 МэВ. Для его замены в ЦЕРНе и создается новый инжектор Linac-4, в котором будет происходить ускорение интенсивных пучков отрицательных ионов водорода до энергии 160 МэВ. Новый инжектор позволит вдвое поднять светимость коллайдера, а с ней и скорость набора на нем экспериментальных данных.