В Институте ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН состоялось открытие первой очереди ускорительного комплекса со встречными электрон-позитронными пучками «Комплекс ВЭПП-5». Сотрудники института вместе с гостями торжественно запустили первый пучок электронов на коллайдеры ВЭПП-2000 и ВЭПП-4.
«ВЭПП-5» состоит из уже созданных к настоящему моменту инжекционного комплекса, каналов транспортировки пучков частиц, коллайдера ВЭПП-2000, станций синхротронного излучения коллайдера ВЭПП-4М. Ведётся строительство подземных тоннелей для синхротрона (на заключительной стадии) и для размещения Супер Чарм-Тау фабрики.
Запущенный объект представляет собой источник высокоинтенсивных пучков электронов и позитронов, необходимых для эффективной работы ускорительных комплексов ИЯФ СО РАН. Предполагается, что он обеспечит прорыв в экспериментальных возможностях новосибирских коллайдеров.
Так, повышение светимости и стабильности позволит получить новые результаты в области физики высоких энергий. Благодаря инжекционному комплексу становится возможным изучение быстропротекающих процессов с наносекундным временным разрешением, дифракционный анализ вещества в экстремальных условиях, метрологическое обеспечение калибровки систем космических аппаратов, исследование материалов для термоядерной энергетики. Также появились перспективы разработки новых методов ускорения заряженных частиц, изучения эффектов встречи пучков высокой интенсивности.
«В 2015 году мы провели анализ научной инфраструктуры, которая есть в институтах ФАНО. Экспертным советом было выявлено более 150 уникальных установок. Соответственно, сейчас в рамках формирования бюджета 2016 определён специальный объём средств, позволяющий повысить производительность этой научной инфраструктуры. Принципиально важно, чтобы учёные из любых организаций имели возможность доступа к работе на таком оборудовании. Для этого при каждом подобном центре коллективного пользования будут сформированы экспертные советы, которые станут рассматривать заявки на использование установок», — заявил руководитель Федерального агентства научных организаций Михаил Михайлович Котюков, перерезая красную ленту.
Также он прокомментировал вопросы дальнейшего финансирования мега-сайнс проекта, частью которого является запущенный сегодня комплекс: «Понятно, что бюджет требуется существенный. Мы сейчас как раз обсудили с директором возможные подходы, как постепенно это делать. ИЯФ СО РАН — уникальная организация, сочетающая в себе полный спектр всей научной деятельности от идеи до воплощения непосредственно в готовой установке. Я думаю, что мы сообща, объединив усилия, сможем постепенно продвигаться в реализации этого очень важного большого проекта».
«Нужно отметить последовательность и настойчивость, с которой 25 лет ИЯФ СО РАН шёл к этой цели. Сегодняшний этап позволит сделать мощный прорыв. Не надо будет часть исследований проводить в научных центрах Японии или Америки, наоборот, от нашего института будут ждать результатов. Наша задача сделать так, чтобы этот прогресс ИЯФ не приостанавливался, дать возможность развиваться по энергомощностям. Также есть ряд других вопросов, которые предстоит обсуждать и находить решение», — сказал губернатор Новосибирской области Владимир Филиппович Городецкий.
В установке ВЭПП-4 вращается релятивистский пучок электронов (в каждом сгустке их порядка миллиарда). Он бегает по орбите почти со скоростью света, а когда поворачивает в магнитном поле, любой заряд, движущийся с ускорением, начинает излучать. Этот сгусток становится источником, который светит узконаправленно вперёд. Там присутствуют фотоны всех возможных энергий от инфракрасного до жёсткого рентгеновского излучения. «Мы вырезаем какой-нибудь «кусочек», интересующий нас для данного конкретного эксперимента, и используем его при исследовании различных объектов, — рассказывает про свою часть работы старший научный сотрудник лаборатории синхротронного излучения какндидат физико-математических наук Антон Дмитриевич Николенко. — Также сгусток хорошо структурирован по времени — он очень короткий и когда пролетает мимо места наблюдения, одну миллиардную долю секунды мы видим яркую вспышку этого излучения, затем целую миллионную долю секунды — темнота. Получается средство для «высокоскоростного кино» — миллион кадров в секунду. Это позволяет изучать, что происходит с веществом в момент взрыва . Также в излучении присутствует ультрамягкая рентгеновская компонента, которая сквозь воздух не проходит, но говорит нам, что происходи с плазмой на Солнце. Этим занимаются спутники, которые выводятся на орбиту, чтобы атмосфера им не мешала. Мы калибруем оптику и детекторы для них. Наши клиенты называют измерения ИЯФ билетом на спутник, потому что иначе их туда не пускают. Второе — это наблюдение за плазмой для термоядерной энергетики. Третье, чем интересно мое излучение — так называемая нанолитография — экстремальный ультрафиолет, который позволит в недалёком будущем создавать наноэлектронику».
Помимо этого, излучение открытых сегодня установок позволит продвинуться в совершенствовании методов рентгенофлуоресцентного анализа (важно в геологоразведки и изготовлении новых матриалов), ультрапучковой лучевой терапии (помогает удалять раковые опухоли у неоперабельных больных), различных способов археологических и палеонтологических исследований.
Диана Хомякова
Фото Юлии Поздняковой
