Силами Института ядерной физики СО РАН и Лаборатории физики высоких энергий ОИЯИ начаты работы по монтажу станций высокочастотных ускоряющих систем ВЧ-1 и ВЧ-2 в прямолинейных промежутках коллайдера NICA. Cотрудники Лаборатории совместно с коллегами из Новосибирска устанавливают на свои места в тоннеле резонаторы ВЧ-систем и проводят их прогрев для достижения рабочего вакуума. Одновременно с этим подготавливаются комнаты для системы управления резонаторами. Специалисты по вакуумному оборудованию проводят монтаж всех необходимых уплотнений, насосов, системы контроля прогрева.

Сборка ВЧ станций в СВ прямолинейном промежутке

Станции ВЧ1 и ВЧ2 готовятся к прогреву

11 декабря была достигнута рабочая температура прогрева. По словам начальника группы ускоряющих и формирующих ВЧ-систем коллайдера ЛФВЭ ОИЯИ Александра Малышева, такие работы могут проводиться при температуре от 220 до 300 °С – конкретная температура зависит от темпа откачки и от того, какие газы остаются внутри. В данном случае больше всего мешают процессу углеводороды, присутствие влаги, аргон, азот. «Чтобы получить хороший вакуум в ускорителе, когда летящая частица не сталкивается с остаточным газом, вакуумный объем должен быть полностью очищен от него. Прогрев ускоряет диффузию остаточного газа с внутренней поверхности вакуумной камеры», — прокомментировал Александр Малышев.

В работе специалисты сталкиваются с двумя сложностями. Поскольку резонатор ВЧ-системы имеет геометрически сложное устройство, прогрев происходит неравномерно и зависит от таких параметров, как возможность намотать достаточное количество нагревателей и хорошо изолировать прогреваемый участок от теплопотерь. Кроме того, в резонаторе есть места, которые в принципе нельзя греть. Так, в наружной части резонатора ВЧ-1 используется аморфное железо, которое не имеет кристаллической решетки и в силу этого обладает хорошей магнитной проницаемостью, однако при этом не терпит прогрева. «В условиях, когда наружная часть резонатора не должна нагреваться свыше 80 °С, а внутренняя, наоборот, должна прогреться, требуются много слоев изоляции и планомерный контроль ровного нагрева», — пояснил Александр Малышев.

Резонаторы будут в течение нескольких дней выдерживаться при повышенной температуре, после чего последуют испытания на герметичность. «Коллегам из Новосибирска, которые и создали эти резонаторы, нужно показать, что поставляемое оборудование имеет необходимые параметры», — рассказал Александр Малышев.

По достижении проектных параметров вакуума дальнейшие работы будут связаны с системой управления ВЧ-станциями: специалисты займутся подключением резонаторов: установкой и подключением генераторов и сигнальных кабелей к резонаторам.

Станции готовятся к прогреву

Процесс прогрева. На монитор выводятся показатели температуры на разных участках

Сейчас готовится разводка инженерных коммуникаций в двух из шести комнат для систем управления резонаторами, в том числе прокладываются трубопроводы для системы водяного охлаждения резонаторов и генераторов, силовые трассы и сигнальные кабели.

«После всего этого генераторы будут подключены к резонаторам, затем наступит этап электрических испытаний, когда каждый отдельный резонатор будет настраиваться, испытываться, и будут проверяться его электрические параметры», — сообщил Александр Малышев.

Он добавил, что это уже вторая группа резонаторов, которая устанавливается на коллайдере. Летом были установлены резонаторы на нижнем кольце коллайдера. «Сейчас на верхнее кольцо доустанавливается один резонатор ВЧ-1 и четыре – ВЧ-2. Таким образом, в этом году завершается установка всех резонаторов систем ВЧ-1 и ВЧ-2», — заключил Александр Малышев.

Согласно проекту, всего у коллайдера будут три высокочастотные системы. ВЧ-1 отвечает за накопление требуемой интенсивности пучка и доускорение частиц в случае, если это необходимо. ВЧ-2 используется для формирования требуемого числа сгустков и предварительной группировки пучка. ВЧ-3 послужит сжиманию сгустков частиц до проектной длины 0,6 м – резонатор для нее находится в стадии разработки, а сама третья система заработает на этапе полной конфигурации комплекса NICA.

Монитор с показателями температуры. Достигнута рабочая температура прогрева

Вакуумные посты для откачки пучковой камеры и проведения испытаний на герметичность