сегодня: 04.02.2023

[сделать стартовой]

Рубрики
Общество
Экономика
Политика
Спорт
Наука
Культура
Образование
Здравоохранение
Информационные технологии
Силовые структуры
Криминал
Происшествия
Экология
Недвижимость
Нск-риэлт
Байкал
Национальные проекты
Лес - богатство Сибири
Нефть и газ Сибири
Сибирский уголь
Научно-технический прогресс
Сибиряки
Мир вокруг нас
Интервью
Актуально

Сибирский федеральный округ
Наука и жизнь

Луна образовалась в результате ядерного взрыва


Видеокамеры для "супермена"


"Конец света" в прямом смысле слова


Земные океаны и атмосфера появились благодаря метеоритной бомбардировке


Солнце на Земле


Искусственный интеллект совсем рядом



ТОП-20 инженерных чудес света



Четвероногий друг


Новости Байкала

2020-11-06 12:04:00 /РИА "Сибирь" /Новосибирск

В Новосибирске работа студентки НГТУ повысит эффективность ускорителей электронов





Линейные СВЧ-ускорители электронов используются в разных сферах деятельности: начиная с промышленности и медицины, заканчивая коллайдерами и источниками синхротронного излучения.

Один из ключевых показателей эффективности любого линейного ускорителя - малые потери частиц в процессе ускорения. С целью увеличения данного показателя специалисты Института ядерной физики имени Г. И. Будкера СО РАН разработали согласующую секцию для предварительного ускорения и группировки нерелятивистского пучка. Такие секции можно использовать с разными типами регулярных ускоряющих структур. По предварительным расчетам использование этой секции позволит увеличить токопрохождение до значений не менее 85 %, что является очень высоким.

Полученные результаты были представлены на международном салоне инноваций и изобретений "Новое время", по итогам которого работа магистранта НГТУ-НЭТИ, старшего лаборанта Института ядерной физики СО РАН Кристины Гришиной удостоилась приза журналистских симпатий.

Ускорение заряженных частиц происходит под действием электрического поля в специальных резонансных ячейках, в которых данное поле формируется и запасается. Если электроны уже имеют большие значения кинетической энергии (релятивистские), то процесс ускорения можно проводить в одинаковых ячейках без потерь частиц, формируя из них регулярные ускоряющие структуры. Это значительно облегчает изготовление ускорителя. При этом в самом начале формирования электронного пучка энергия частиц не бывает значительной. В этом случае ускорение в таких регулярных структурах не будет оптимальным, а будет сопровождаться большими потерями электронов. В итоге количество ускоренных частиц может составить около 30% от изначального числа.

Институт ядерной физики СО РАН имеет большой опыт разработки и производства различных типов регулярных ускоряющих структур. Недавно было предложено, используя этот опыт, разработать устройство, которое позволит без потерь ускорять электроны, начальная энергия которых мала. Тем самым можно будет повысить эффективность ускорения уже имеющегося в ИЯФ СО РАН линейного СВЧ-ускорителя, который используется для инжекции заряженных частиц в коллайдеры ВЭПП-4 и ВЭПП-2000. Кроме того, эта технология может быть полезна для создания, таких ускорителей в промышленности, для которых данный показатель имеет особое значение, а также для реализации будущих проектов института.

Для уменьшения потерь частиц сотрудники Института ядерной физики СО РАН ведут исследования непериодических структур, ранее не применявшихся в институте. В ходе этих работ были проведены расчеты, по предварительным результатам которых можно получить величину прохождения тока пучка до значений не менее 85%.

"Для многих линейных СВЧ-ускорителей необходима большая импульсная или средняя мощность в пучке, а импульсные токи 0,1-2 А, - поясняет Кристина Гришина. - Моя работа заключается в создании согласующей секции, которая нерелятивистский непрерывный пучок преобразует в последовательность сгустков с энергией около 1 МэВ, после чего можно применять регулярные ускоряющие структуры без потерь частиц".

В данный момент структура полностью разработана, сейчас мы находимся на стадии производства. В начале 2021 года планируется сборка стенда и дальнейшие измерения. Нам важно выяснить, способны ли мы в ИЯФ делать подобные структуры с переменным шагом и переменным полем. Пока что речь шла только о моделировании, а в производстве и реальных измерениях могут возникнуть свои трудности. Это можно будет узнать, когда мы соберем стенд".

Заведующий сектором ИЯФ СО РАН кандидат физико-математических наук Алексей Левичев отметил, что структура, которую разрабатывает Кристина Гришина, представляет большой интерес, в первую очередь, именно для Института ядерной физики. "Дело в том, - пояснил он, - что у нас нет опыта создания таких предускорителей-группирователей. На основе данного прототипа мы, по сути, развиваем новые технологии и приобретаем новый опыт. Сложность данного изделия в том, что все резонаторы, из которых состоит структура, имеют разные размеры. Настроить такую структуру, измерить и добиться необходимых электродинамических параметров – в этом и заключается задача по разработке предускорителя-группирователя. Эта технология интересна для всех ускорителей, где необходим большой ускоренный ток электронов. Например, для будущего коллайдера Супер С-тау фабрика или установки с мюонами (µ-µ-трон) необходимо будет генерировать большое количество позитронов. Их количество определяется током ускоренных электронов. Так вот, здесь тот опыт, который мы получаем на основе нашего предускорителя-группирователя, также будет очень полезен".

Кристина Гришина презентовала результаты на международном салоне инноваций и изобретений "Новое время", который проводился при поддержке Роспатента, Минобороны и Минобрнауки России, где завоевала приз журналистских симпатий за лучшую презентацию.

"Вклад Кристины весьма высок, - отзывается о работе ее научный руководитель Алексей Левичев. - Именно она курирует и ведет данную работу, начиная с расчетов, заканчивая работой с конструктором и производством. Хочу сказать, что это тяжелый труд, который требует много качеств: умения быстро сориентироваться в ситуации, коммуникабельности, умения находить нестандартные решения. Можно быть сколь угодно хорошим физиком, но совершенно не уметь добиваться своей цели. Кристина не такая, ей можно, образно говоря, показать направление, а дорогу она проложит сама. Это очень сильное качество".

 

Юрий Лобанов,
пресс-секретарь НГТУ-НЭТИ
.



Cмотрите также:  Наука  Новосибирская область
Поиск по сайту
Сохраним Байкал!

Экологический кризис на Байкале: новый эпизод с сине-зелеными водорослями
Все о клещах

Новосибирские ученые: как уберечься от заболеваний, переносимых клещами

Планета Земля

2036 год: Апофеоз или Апокалипсис?


Катастрофы: возможность или неизбежность
О проекте Контакты Партнеры  
Rambler's Top100
Copyright © 2004-2021 РИА "Сибирь"
E-mail: rian@cn.ru
Телефон: 8(383) 214-20-12