В ОИЯИ на NICA: идет монтаж бустерного синхротрона


https://www.youtube.com/jinrtv

В Лаборатории физики высоких энергий Объединенного института ядерных исследований идет монтаж бустера, а точнее – бустерного синхротрона – одного из ускорителей коллайдерного комплекса NICA.  Расположенный в ярме синхрофазотрона, он должен разогнать до определенных скоростей пучки тяжелых ионов и передать их  нуклотрону, а тот в свою очередь направит пучки  в накопительное кольцо –  коллайдер. Пока коллайдер строится, бустер и вся цепочка ускорителей послужат уже реализуемому проекту BM@N.

Андрей Бутенко, начальник ускорительного отделения Лаборатории физики высоких энергий ОИЯИ: «Здесь проходит монтаж бустера — магнитно-криостатной системы, которая заработает через три-четыре месяца, и летом мы планируем уже приступить к работам по запуску всех основных систем.  Примерно полтора года назад мы говорили  о том, что запустили  первый линейный ускоритель — первый ускоритель в цепочке ускорителей NICA,  а сегодня мы говорим о том,  что мы  приступили к монтажу бустера  (кольца бустера),  который будет вторым элементом в этой цепочке. И этот шаг является  одним из ключевых  шагов на данный момент во всей программе NICA.     Потому что после запуска кольца бустера мы сможем уже обеспечивать пучками тяжелых ионов физическую программу – программу на установке BM@N.  Бустер будет запущен  уже в каскаде с нуклотроном, то есть будет уже три ускорителя в каскаде – сначала тяжелоионный линак,  потом бустер, потом нуклотрон и потом уже транспортировка пучка к эксперименту BM@N. Этот эксперимент  наравне  с экспериментом MPD является флагманом всего проекта NICA».

Всего 88 магнитов разместятся в бустере. Их нужно установить с предельной точностью. Для этого приглашены специалисты-геодезисты. Используя в своей работе абсолютный лазерный трекер – координатно-измерительную систему, они выполняют высокоточные измерения.

Евгений Краев, генеральный директор  компании «Промышленные измерения»: «Так как здесь очень жесткие допуски, мы применяем современные технологии, выполняем  измерения координат магнитов относительно опорной сети. Сначала была создана опорная сеть бустера, ее мониторили в течение года.  После мониторинга кольца бустера мы задаем координаты всех магнитов  в кольце бустера и начинаем юстировку каждого магнита отдельно. Если посмотреть, на бустере есть шесть координат – точек, которые мы должны  выставить в ноль.  Лазерный трекер определяет положение горизонта с точностью до одной секунды и соответственно меряет дистанцию от трекера до точки».

Существует теоретическая орбита, по которой должен идти пучок. Специалисты  минимизируют отклонение магнитов относительно пучка, им предстоят масштабные работы по юстировке магнитов —  сначала на бустере, а затем и в кольцах коллайдера, где магнитов будет в три раза больше.

А на фабрике сверхпроводящих магнитов в Лаборатории физики высоких энергий в процессе сборки и испытаний  проводятся измерения характеристик поля каждого магнита. Такой  тип сверхпроводящих магнитов называют «Нуклотрон». Они показали себя в работе на этом ускорителе, а для проекта NICA магниты  изготавливают аналогичные по конструкции, но модифицированные — с измененной конфигурацией, с улучшенными характеристиками.

Артем Галимов,  заместитель  начальника  научно-экспериментального отдела сверхпроводящих магнитов и технологий: «Сейчас мы проводим монтаж бустера, устанавливаем магниты сверхпроводящие  и проводим юстировку этих магнитов.  Сложности были  на этапе проектирования, потому что это достаточно сложные системы, и сейчас идет отработка тех решений конструкторских, которые были приняты  некоторое время назад по самой установке. Изначально эти решения были отработаны, протестированы.  Сейчас пришло время, когда их нужно опробовать, и мы этим занимаемся.  Сверхпроводящий магнит состоит из ярма, трубчатой обмотки – это отличие от других типов магнитов, здесь гелий используется внутри трубки охлаждающего канала, на который намотан сверхпроводящий   кабель.  Внутри этого магнита находится  пучковая камера, непосредственно там, где  циркулирует пучок, есть изоляционный объем с экранами для снижения тепловой нагрузки и на само ярмо, и на саму  обмотку».

Андрей Бутенко, начальник ускорительного отделения Лаборатории физики высоких энергий ОИЯИ: «Начали заниматься монтажом бустера мы примерно 1,5 месяца назад, и сегодня  большая часть магнитов уже стоит в кольце. Сегодня  больше половины кольца смонтировано, и мы планируем в  течение двух месяцев завершить  полностью  установку всех магнитных элементов в  кольцо.  В дальнейшем мы приступим к монтажу и запуску  всех основных систем ускорителя, которые позволят нам приступить к пуску  уже непосредственно  установки и в дальнейшем – к работе с пучком».

Пока завершаются  последние криогенные испытания элементов бустера, магниты  один за другим занимают свое место в туннеле ускорителя.

Сергей Костромин,  начальник научно-экспериментального отдела  сверхпроводящих магнитов и  технологий:   «Также большая работа ведется по  монтажу и созданию каналов транспортировки пучков от линейного ускорителя до бустера, от бустера до нуклотрона и далее — в коллайдер.  Уже начаты серийные испытания  магнитных элементов самого коллайдера.  Почему мы говорим о каналах – это тоже серьезные установки, можно сказать, это канал перевода пучков из нуклотрона в коллайдер. Он включает 90 магнитных элементов. Это тоже большая работа – все их поставить на место, выровнять, включить, проверить, что они дают  необходимые характеристики.  Также ведется  работа  вместе с нашими  коллегами из Института ядерной физики имени Г.И. Будкера СО РАН (Новосибирск)  по созданию  системы электронного охлаждения и, конечно, еще большой фронт работ по  другим системам коллайдера, которые мы тоже делаем в Лаборатории в настоящее время и собираемся продолжить».

Сергей Костромин рассказал  о ходе работ  по реализации проекта «Нуклотрон – NICA» на 50-й сессии Программно-консультативного комитета  по физике частиц.  А итоги  второго совещания коллабораций  экспериментов MPD и BM@N  на комплексе NICA подвел вице-директор Объединенного института ядерных исследований, руководитель проекта NICA — Владимир Кекелидзе.

Владимир  Кекелидзе, вице-директор ОИЯИ,  руководитель проекта NICA: «Консультативный комитет по физике частиц  рассматривает все проекты наши в этой области и, конечно, самый крупный проект – NICA, поэтому он под пристальным вниманием Комитета.  На каждой сессии смотрят отчет, обсуждают проблемы, которые возникают при реализации проекта, очень пристально и тщательно отслеживают график реализации этого проекта и  планы.  Важнейший момент – мы приходим к той стадии, когда без широкого международного сотрудничества дальнейшая реализация  становится  просто проблематичной. Вокруг каждого эксперимента в  рамках NICA  должна формироваться  большая международная коллаборация. И это важно не только с точки зрения  дополнительных ресурсов, которые каждая коллаборация привносит, это очень важно с точки зрения  интеллектуального вклада, потому что коллектив должен быть из разных Институтов, с разным опытом, с разными знаниями, с широким спектром возможных задач и понимания, как их решать.   Коллаборация такая   создана, реально она давно уже работает, но формальные стороны вопроса были завершены в октябре, избраны руководящие органы  каждой из коллабораций. Если в коллаборацию BM@N вошло чуть больше 220 человек из 10 стран из 19 Институтов, то в MPD – уже 465 человек из 32 Институтов, представляющих те же 10 стран. Начинается новая эра в исследованиях в области  физики высоких энергий в Объединенном институте ядерных исследований, и NICA —  это проект для нас, который позволит нам выйти на совершенно новый уровень».

Научно-информационный отдел ОИЯИ, 2019

Редактор портала: Инна ОРЛОВА
Видео: Евгений ГОРЯЧКИН

http://www.jinr.ru

http://www1.jinr.ru/News/Jinrnews_rus.html