Российский вклад в чудо света

Российский вклад в чудо света

В этом году 9 мая — не только праздник, но и дата отсчета нового этапа в развитии Большого адронного коллайдера (БАКа). В этот день был впервые запущен инжектор Linac 4, который усилит светимость — один из ключевых показателей БАКа. «СР» узнала, какой вклад вносят российские ученые в этот проект.

Пробный пуск инжектора Linac 4 состоялся утром 9 мая в Европейской организации по ядерным исследованиям (ЦЕРН). Эксплуатация этого агрегата на рабочих параметрах начнется не раньше 2021 года — после длительного периода настройки и испытаний.

«Linac 4 — первый ключевой элемент нашей программы модернизации, которая должна вывести БАК на высокую светимость, что существенно повысит потенциал исследований по тематике новой физики и более точному измерению свойств бозона Хиггса», — сообщила на церемонии пуска генеральный директор ЦЕРН Фабиола Джанотти.

Светимость — параметр коллайдера, который обозначает количество сталкивающихся частиц за единицу времени. Ученые рассчитывают, что после ввода нового инжектора этот показатель БАКа вырастет в пять раз к 2025 году. В таком случае повысится точность исследований, и объем информации, получаемой в результате экспериментов, увеличится в 10 раз. А это значит, что человечество сможет лучше понять природу элементарных частиц, из которых состоит материя.

Linac 4 представляет собой трубу длиной порядка 80 м. Российские участники проекта сконструировали и изготовили для него вторую секцию, которая обеспечивает разгон пучка протонов в два раза. На входе в российскую секцию инжектора энергия частиц — порядка 50 МэВ, а на выходе — 100 МэВ. Предполагается, что максимальная энергия частиц на выходе из Linac 4 составит 160 МэВ.

Работу над оборудованием для Linac 4 вели два российских научных центра — снежинский РФЯЦ-ВНИИТФ и новосибирский ИЯФ. В 2004 году началось изготовление технологического макета. На начальном этапе специалисты ИЯФа выполняли электродинамические расчеты, определяли облик высокочастотных резонаторов, а специалисты ВНИИТФ разработали конструкторскую документацию, проводили прочностные и тепловые расчеты. После этого на заводе в Снежинске изготовили корпуса резонаторов. К производству секции приступили в 2008 году — сразу после того, как в ЦЕРН успешно прошел испытания технологический макет. Поставка российского оборудования для Linac 4 была завершена в 2013 году.

Самым сложным в изготовлении резонаторов было соблюдение механической точности изделий. «Допуски были от 10 до 50 микрон, тысячные доли миллиметра, и наши специалисты смогли соблюсти такие требования», — говорит начальник лаборатории ВНИИТФ Михаил Науменко.

Корпуса в РФЯЦ-ВНИИТФ покрыли слоем меди толщиной от 30 до 50 микрон. Специалисты ИЯФа, в свою очередь, устанавливали в корпуса трубки дрейфа нейтронов и выполняли электродинамическую настройку ускоряющих структур.

На церемонии пуска Linac 4 «Росатом» и ВНИИТФ представлял председатель на¬учно-технического совета «Росатома», научный руководитель ВНИИТФ Георгий Рыкованов. По его словам, пуск прошел штатно. «Инжектор работает, выдает заданные характеристики, но самое главное — наша часть не потребовала никакой настройки, сразу выдала свои параметры после подключения», — отметил Георгий Рыкованов.

А в Снежинске и Новосибирске уже готовятся к работе над оборудованием для строительства нового коллайдера, который в 2025–2030 годы придет на смену БАКу. «Европейские коллеги пригласили нас (ИЯФ и ВНИИТФ. — «СР») поучаствовать в конкурсе на разработку сверхпроводящих структур для нового коллайдера. Чтобы участвовать в этом проекте, нам придется освоить новые технологии точного изготовления деталей из меди с ниобиевым покрытием», — сообщил Георгий Рыкованов.

Источник: газета «Страна Росатом» № 17 (289) май 2017, рубрика «Тема номера».