Соленоид для электронного охлаждения коллайдера NICA разработали в ИЯФ СО РАН

Новосибирск. 31 июля. ИНТЕРФАКС - Специалисты Института ядерной физики им. Г.И.Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН, Новосибирск) разработали соленоид для системы электронного охлаждения (СЭО) ионного коллайдера NICA, сообщает пресс-служба ИЯФ СО РАН.

"Чем более сфокусированный и плотный пучок, тем эффективнее будут столкновения. Сжать пучок позволяет система электронного охлаждения. Холодные электроны инжектируются к ионам, забирают у них часть тепловой энергии, в результате чего пучок сжимается. Соленоид - это центральная и, можно сказать, главная часть магнитной системы СЭО, на него и был получен патент. Это первое в мире устройство, которое позволит непрерывно охлаждать два ионных пучка независимо и одновременно, что значительно ускорит проведение экспериментов", - говорится в сообщении.

Соленоид создает магнитное поле, в котором формируется и транспортируется электронный пучок. Кроме того, магнитное поле существенно улучшает качество электронного пучка и позволяет уменьшить влияние поперечных скоростей электронов, что повышает эффективность охлаждения.

Для коллайдера NICA было необходимо создать компактную обмотку магнитной системы, поскольку в этой СЭО очень маленькое расстояние между элементами, диаметр канала соленоида по сравнению с предыдущими соленоидами уменьшился в 2-4 раза, что привело к его компактности.

Отмечается, что соленоид имеет модульную конструкцию, теоретически, можно масштабировать его соленоид на любую длину участка охлаждения.

В целом система электронного охлаждения коллайдера состоит из более чем 40 тыс. деталей, что сопоставимо по сложности с самолетом.

Похожие устройства - это системы электронного охлаждения, которые использовались в протон-антипротонном коллайдере Fermilab (США) и коллайдере RHIC BNL (США). В Fermilab установка охлаждала только пучок антипротонов при энергии 4,3 МэВ, а в RHIC - два пучка, но с перепуском электронного пучка между каналами.

Идея метода электронного охлаждения была предложена первым директором ИЯФ СО АН академиком А.М. Будкером в 1966 году и впервые в мире реализована командой института в 1974 году на установке НАП-М (накопитель антипротонов, модель) был получен первый эффект охлаждения - показано сжатие протонного пучка под действием электронного пучка.

NICA - это один из шести проектов класса "мегасайенс" в России. В его рамках в Объединенном институте ядерных исследований в подмосковной Дубне построен коллайдер, который, как надеются ученые, позволит понять, как в первые мгновения после Большого взрыва во Вселенной образовались протоны и нейтроны. 

В состав комплекса NICA входит ряд ускорителей, включая синхротроны, базирующиеся на уникальных сверхпроводящих магнитах дубненского типа, действующий нуклотрон, вновь создаваемые бустер, коллайдер NICA, три исследовательских установки, две из которых будут расположены в точках столкновения пучков коллайдера, а также инженерная инфраструктура, включающая в том числе самую производительную в РФ криогенную станцию.