В Лаборатории физики высоких энергий запущен один из главных инжекторов для будущего коллайдерного комплекса NICA – линейный ускоритель тяжелых ионов.

Андрей Бутенко, начальник ускорительного отделения Лаборатории физики высоких энергий ОИЯИ: «Можно сказать, что запуск этого линейного ускорителя тяжелых ионов стал первым большим шагом на пути к реализации проекта. Безусловно, необходимо сделать еще очень много: построить кольцо бустера, построить здание, кольцо коллайдера, каналы перевода и так далее – очень много работы. Но, тем не менее, это можно считать первым большим шагом. Запустили мы этот ускоритель вместе с немецкими коллегами в октябре, буквально две недели назад, и в течение двух недель получили параметры, близкие к проектным. Практически это 60% от проектных параметров на том пучке, который мы планируем использовать в дальнейшем на комплексе NICA, по отношению заряда к массе».

ЛИНАК — новый первичный инжектор-предускоритель. В рамках проекта NICA он войдет в состав ускорительного комплекса, где есть действующая установка — модернизированный ускоритель ионов Нуклотрон, и будущие установки — сверхпроводящий коллайдер и промежуточный накопитель (бустерный синхротрон), необходимый для создания в коллайдере пучков требуемой интенсивности.

Андрей Бутенко, начальник ускорительного отделения Лаборатории физики высоких энергий ОИЯИ: «Это все в ближайшем будущем. В принципе, если бы было кольцо бустера, инжектор уже готов к работе».

Все начинается с источника ионов. В данном случае используется лазерный источник для получения ионов углерода.

Борис Головенский, инженер Лаборатории физики высоких энергий ОИЯИ: «Лазерный источник ионов представляет собой мишень, на которую сфокусируется лазерное излучение, тем самым образуется плазма, которая затем ускоряется в линейный ускоритель. Я занимался настройкой лазерного источника ионов, юстировкой лазера».

Андрей Бутенко, начальник ускорительного отделения Лаборатории физики высоких энергий ОИЯИ: «В проекте NICA будет использоваться источник — крион (криогенный ионизатор) для генерации ионов золота. Затем ионы золота будут попадать в форинжектор – электростатический ускоритель, после которого пучок будет инжектироваться в RFQ. Три структуры основных ускоряющих были сделаны для нас в Германии в нашем совместном проекте HILAC».

На новом линейном ускорителе тяжелых ионов проведен большой объем работ по монтажу оборудования, по подготовке его к вводу в эксплуатацию. (Длина ускорителя – от форинжектора до выхода — составляет 11,5 метров). Еще предстоит работа по повышению интенсивности, повышению токопрохождения. Первый контракт на разработку такого оборудования был подписан в 2011 году, в 2016-м новый линейный ускоритель запустили.

Андрей Бутенко, начальник ускорительного отделения Лаборатории физики высоких энергий ОИЯИ: «Участвовали многие. Форинжектор был полностью за нами, мы его делали здесь, в Лаборатории, Валерий Алексеевич Мончинский был идеологом этой части. Произведено все это оборудование в основном здесь. Вакуумное оборудование поставлялось «Вакуум-Прагой», и основные ионопроводы. Частично участвовали в этом коллеги из Троицка, из Института ядерных исследований – по диагностике пучка. Большую часть, конечно, сделали немецкие коллеги из фирмы BEVATECH, которые поставили нам основные ускоряющие структуры».

Ускорительная часть проекта NICA предполагает создание на базе модернизированного ускорителя Нуклотрона уникального комплекса, позволяющего проводить исследования на встречных высокоинтенсивных пучках ионов, вплоть до золота при энергии до √s=11 ГэВ на нуклон; на встречных пучках поляризованных протонов и дейтронов; на выведенных пучках тяжелых ионов и поляризованных частиц.

Незадолго до ускорителя тяжелых ионов был введен в эксплуатацию линейный ускоритель дейтронов и легких ионов — также для строящегося коллайдера NICA.

Андрей Бутенко, начальник ускорительного отделения Лаборатории физики высоких энергий ОИЯИ: «Если мы находимся на линейном укорителе – инжекторе тяжелых ионов, вплоть до золота, то тот ускоритель будет использоваться как инжектор легких ионов для Нуклотрона — поляризованных и неполяризованных дейтронов, протонов и легких ядер».

В результате реализации проекта NICA будет создан уникальный, не имеющий аналогов в мире, комплекс из линейных ускорителей, сверхпроводящих ускорительных колец и экспериментальных установок, основанных на самых передовых технологиях.

Григорий Трубников, академик РАН, вице-директор ОИЯИ: «На стройплощадке активно идет процесс сооружения зданий, будущих туннелей и будущих экспериментальных павильонов. Уже забито около половины свай, вот-вот начнутся бетонные работы по заливке фундамента и стен туннеля для коллайдера. Сейчас сложность заключается в том, что на прошлой неделе начался сеанс на Нуклотроне, и параллельно со строительными работами, работами по испытанию оборудования, персонал Лаборатории физики высоких энергий сейчас круглосуточно, в сменах, начинает настройку ускорителя и настройку работы детекторов. Через 2-3 дня начнутся эксперименты с пучком».

Научно-информационный отдел ОИЯИ,
фото и видео Евгений ГОРЯЧКИН