Fig. 1. Energy recovery linac.
Fig. 2. First experimental station.
Координатор: акад. Скринский А. Н.
Исполнители: ИЯФ, ИХКГ СО РАН
Строящийся ЛСЭ будет генерировать импульсное излучение в диапазоне от 2 до 200 мкм с плавной перестройкой по длинам волн, с длительностью импульса 10–10—10–11 с и энергией в микроимпульсе 10–3 Дж. Эта уникальная машина может быть использована для проведения экспериментов и получения новых знаний в физике, химии, биологии, медицине, а в дальнейшем и для решения технологических задач.
Для получения такого излучения необходимы: мощный восьмидорожечный ускоритель электронов (» 40 м длиной) и ондулятор (магнитная система со знакопеременным магнитным полем), который расположен внутри оптического резонатора. В зависимости от энергии электронов (от 2 до 100 МэВ), величины магнитного поля в ондуляторе (1,5 кГс) и периода (5 см) длина волны излучения может быть разной.
Поскольку это излучение перекрывает весь диапазон молекулярных колебаний, есть возможность селективно возбуждать любые колебания в кристаллах, исследовать динамику их роста и примесные уровни в полупроводниках, зондировать атмосферу (лидар), проводить хирургические операции с минимальными кровопотерями, реализовать селективную по размерам абляцию твердых поверхностей с целью получения наночастиц нужных размеров, исследовать реакции колебательно возбужденных молекул и радикалов, что важно не только для расширения наших знаний в области газовой кинетики, но и для понимания химических процессов в верхних слоях атмосферы. По всем этим задачам “в портфеле” Центра уже имеются заявки на исследовательские проекты из ИОА, ИНХ, ИХКГ СО РАН, ОИЯИ (г. Дубна), от медиков г. Новосибирск и т. д.
Из инжектора, в который входит электронная пушка с термокатодом и резонатором, вылетает сгусток электронов с энергией 2 МэВ. За один проход по ускорительной системе, состоящей из восьми пар резонаторов, электроны приобретают энергию 14 МэВ, а за восемь проходов их энергия достигает 100 МэВ.
Проект сложный, уникальный, дорогостоящий и поэтому было принято решение разбить его исполнение на две части (очереди). Задачей первой части был запуск однодорожечного ускорителя-рекуператора с ондуляторами для получения перестраиваемого излучения в диапазоне 100—200 мкм. Кроме того, поскольку ускорительная система общая для всех восьми дорожек, стало возможным отрабатывать все системы управления и диагностики пучка на электронах достаточно малой энергии.
Завершены работы по первой очереди ЛСЭ. Проведены изготовление, монтаж и запуск:
- ВЧ-системы ускорителя-рекуператора;
- магнитной системы ускорителя;
- вакуумного тракта;
- системы управления и диагностики;
- магнитной системы ЛСЭ (ондуляторы);
- оптической системы ЛСЭ.
Идет монтаж световодов в экспериментальные станции (рис. 1).
|
|
| Рис. 1. Ускоритель-рекуператор. Fig. 1. Energy recovery linac. |
Рис. 2. Первая экспериментальная станция. Fig. 2. First experimental station. |
В части научной программы было выполнено следующее:
- проведена работа по созданию и оснащению экспериментальных станций для пользователей;
- продолжены исследования по лазерному разделению изотопов. На ЛСЭ Токийского университета получено разделение изотопов кремния на фенилтрифторсилане (С6H5SiF3), который под действием мощного излучения дает единственный газообразный продукт — тетрафторсилан (SiF4). Перестраивая длину волны излучения ЛСЭ, мы получили обогащение по 28Si от 92 до 98 %. Поскольку энергия микроимпульса этого ЛСЭ составляет всего 10–6 Дж, а для нашего ЛСЭ эта величина на 2—3 порядка больше, то перспективность подобных исследований (а возможно и технологий) на нашем ЛСЭ очевидна;
- cформирована программа научных исследований для Центра. Регулярно проводится межинститутский междисциплинарный семинар, в котором принимает участие по 40—60 человек различной специальности.
 Оглавление |
Далее 
|