Проекты ХХI века

Линейный ускоритель для коллайдера NICA

В Объединенном институте ядерных исследований успешно введен в эксплуатацию созданный в коллаборации ОИЯИ - НИЯУ МИФИ - ГНЦ РФ ИТЭФ НИЦ КИ - РФЯЦ ВНИИТФ новый линейный ускоритель дейтронов и легких ионов для строящегося коллайдера NICA.

Проект по созданию нового линейного ускорителя, предназначенного для инжекции протонов и дейтронов, в том числе поляризованных, а также легких ионов в ускорительный комплекс Нуклотрона и строящийся коллайдер NICA стартовал в конце 2011 года. Основная задача проекта - замена запущенного более 40 лет назад высоковольтного электростатического форинжектора на современный ускоритель с пространственно-однородной квадрупольной фокусировкой.

В ходе выполнения проекта был спроектирован, изготовлен и успешно запущен ускоритель протонов и легких ионов с током до 10 мА до энергии 150 кэВ/нуклон, которые затем будут инжектироваться в действующий линейный ускоритель ЛУ-20 и Нуклотрон. Проект реализован командой специалистов ОИЯИ (руководители - вице-директор, член-корреспондент РАН Г.В.Трубников, начальник ускорительного отделения ЛФВЭ А.В.Бутенко, консультант при дирекции ЛФВЭ В.А.Мончинский), НИЯУ МИФИ (руководитель - доцент кафедры электрофизических установок С.М.Полозов) и ГНЦ РФ ИТЭФ НИЦ "Курчатовский институт" (руководитель - начальник лаборатории перспективных разработок доцент кафедры электрофизических установок НИЯУ МИФИ Т.В.Кулевой).

После двух лет проектных работ была подготовлена конструкторская документация и на опытном производстве РФЯЦ ВНИИ технической физики (Снежинск) изготовлен резонатор ускорителя. Также в ИТЭФ разработана и изготовлена система высокочастотного питания. После настройки и тестирования ускоритель был перевезен в Дубну и смонтирован в зале инжектора ускорительного комплекса Нуклотрона. Физический пуск нового ускорителя проведен в декабре 2015 года.

Общий вид зала инжекторов ускорительного комплекса Нуклотрона в ходе подготовки к запуску,
на переднем плане - новый инжектор с лазерным ионным источником.

В ходе подготовки к летнему сеансу на Нуклотроне новый инжектор смонтирован в составе ускорительного комплекса и 16-20 мая пучок успешно инжектирован в ЛУ-20 и ускорен до проектной энергии 5 МэВ/нуклон. Результаты работы доложены на крупнейшей международной ускорительной конференции 7^th International Particle Accelerators Conference, IPAC'2016, проходившей в середине мая 2016 года в городе Пусан (Южная Корея).

Монтаж нового ускорителя в зале инжекторов ускорительного комплекса Нуклотрона.

В настоящее время инжекционный комплекс готовится к работе с новым источником поляризованных протонов и дейтронов. В дальнейших планах - разработка сверхпроводящего линейного ускорителя протонов и легких ионов на энергию 30 (50) МэВ, который заменит морально и физически устаревающий ЛУ-20. Протокол об участии в проекте нового сверхпроводящего ускорителя подписан в апреле 2016 года руководителями ОИЯИ, НИЯУ МИФИ, ИТЭФ, Белорусского государственного университета, Физико-технического института Национальной академии наук Беларуси, Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники и Государственного научно-производственного объединения "Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по материаловедению".

Резонатор ускорителя в ходе тестирования и наладки.