Для установки на СКИФ собрали первый сверхпроводящий магнит-генератор

Первый сверхпроводящий вигглер, предназначенный для генерации синхротронного излучения (СИ) на станции 1-3 "Быстропротекающие процессы" Центра коллективного пользования "Сибирский кольцевой источник фотонов" (ЦКП "СКИФ"), прошел все испытания и готов к установке на накопительное кольцо. Об этом сообщили в пресс-службе установки.

Вигглеры - многополюсные магниты, благодаря которым рождается синхротронное излучение с уникальными характеристиками - высокой яркостью, интенсивностью, регулируемой энергией фотонов. Такой эффект достигается за счет особой конфигурации знакопеременного магнитного поля, заставляющего электронный пучок, двигаясь по змееобразной траектории, терять часть своей энергии в виде излучения.

"Этот вигглер обеспечит генерацию максимально возможного количества фотонов на один электронный сгусток в широком спектральном диапазоне от 20 кэВ до 70 кэВ. При длине периода магнитного поля вигглера всего 27 мм и требуемом уровне магнитного поля 2,7 Тл был достигнут уровень поля с большим запасом", - говорится в сообщении.

Как работает вигглер

В ускорительно-накопительном комплексе ЦКП "СКИФ" пучок электронов рождается и приобретает первоначальную энергию в линейном ускорителе, после чего достигает проектной энергии в бустерном синхротроне и со скоростью, близкой к скорости света, попадает в накопитель. При пролете через вигглеры и ондуляторы электронный пучок, при воздействии магнитных полей специальной конфигурации, излучает синхротронное излучение (СИ).

Для того чтобы устройство бесперебойно работало в накопительном кольце, до этого момента ему необходимо пройти многоэтапное тестирование.

Первым полный цикл "тренировки" прошел вигглер для станции 1-3 "Быстропротекающие процессы". В ходе тестирования он показал рекордные параметры. "Они приближаются к физическому и техническому пределу и никем в мире пока не были продемонстрированы", - цитирует пресс-служба завлабораторией ИЯФ СО РАН Виталия Шкарубу.

Тестирование магнита проходило в несколько этапов. На первом было необходимо проверить работоспособность всех сверхпроводящих обмоток вигглера и провести предварительные измерения магнитного поля. На втором этапе магнит помещали уже в "сухой" криостат, в котором он и будет затем установлен на накопительное кольцо, и проводили тонкую настройку конфигурации магнитного поля. Третий этап испытаний подтвердил, что высокоэнергетичный пучок электронов, пролетая внутри вакуумной камеры вигглера, не нагреет холодный магнит и не выведет его обмотки из сверхпроводящего состояния.

"На станции 1-3 мы исследуем сверхбыстрые процессы, время протекания которых составляет миллионные доли секунды. Нам нужно получить кадр за одну вспышку фотонов. Именно поэтому для нашей станции, специально для наших задач был создан вигглер с рекордными параметрами. Мы ждем, что осенью он будет установлен на кольцо, и мы начнем настройку оптического оборудования станции", - рассказал координатор разработки и создания экспериментальной станции Иван Рубцов.

Об установке

Синхротрон "СКИФ" позволит "заглядывать внутрь" вещества, получать сверхточные данные о его структуре и поведении. Запуск СКИФ был перенесен с 2024 года на конец 2025. В конце января председатель СО РАН Валентин Пармон сообщал о том, что пуск синхротрона ожидается до середины лета. Президент РФ Владимир Путин во время прямой линии в декабре 2025 года сказал, что намерен приехать на открытие.