Ученые ИЯФ СО РАН настроят магнитное поле для охлаждения пучков NICA
Новосибирские физики создали для коллайдера NICA систему, которая поможет выстроить почти идеально прямое магнитное поле в соленоиде электронного охлаждения. Такая точность нужна, чтобы плотнее сжимать ионные пучки и повышать эффективность будущих экспериментов.
Источник: Иллюстрация предоставлена Н.Кремневым. На переднем плане соленоид охлаждения СЭО коллайдера NICA.
МОСКВА, 9 июля /Новости науки/. Специалисты ИЯФ СО РАН разработали систему измерения и юстировки магнитного поля для электронного охлаждения пучков в коллайдере NICA. Об этом сообщила пресс-служба института.
Разработка нужна для одной из ключевых частей коллайдера — системы электронного охлаждения, или кулера. Она делает ионный пучок более плотным: чем плотнее пучок, тем чаще сталкиваются частицы и тем выше светимость установки, то есть ее научная производительность.
«Для того, чтобы встречные частицы в кольце коллайдера чаще сталкивались, а исследователи могли видеть много всего интересного, пучки должны быть плотными. Суть электронного охлаждения заключается в том, чтобы совместить траектории горячего ионного пучка с холодным электронным. Энергия от ионного пучка перетекает к электронному, а потеряв ее, он охлаждается», — пояснил магистрант НГУ и старший лаборант ИЯФ СО РАН Вадим Турло.
Главная часть системы — соленоид охлаждения. В нем магнитное поле должно быть не только однородным, но и почти идеально прямолинейным: силовые линии должны идти параллельно друг другу с крайне малыми отклонениями. Для NICA требования составляют порядка 10⁻⁴–10⁻⁵, что соответствует точности на уровне примерно десяти микрон на метр.
Сложность проекта связана еще и с тем, что соленоид для NICA фактически объединяет два канала электронного охлаждения в одном корпусе. По словам начальника конструкторского бюро ИЯФ СО РАН Николая Кремнева, расстояние между осями каналов составляет всего 32 см, поэтому обычные решения для настройки магнитного поля здесь не подходили.
Для измерения поля специалисты ИЯФ СО РАН модернизировали метод с магнитным компасом: применили сегментированную направляющую и перешли от аналоговой регистрации положения лазерного луча к цифровой. Видеокамера теперь позволяет отслеживать луч в реальном времени и сразу обрабатывать сигнал.
Юстировка также потребовала новой конструкции. В каждом канале соленоида находится по 88 магнитных катушек, причем каждую нужно настраивать отдельно. Для этого катушки оснастили микрометрическими винтами, которые позволяют изменять их положение на сотые доли миллиметра и добиваться нужной прямолинейности поля.
NICA — ионный коллайдер, создаваемый в Объединенном институте ядерных исследований в Дубне для изучения сильных взаимодействий. Идею электронного охлаждения предложил в 1966 году основатель ИЯФ СО АН СССР академик Герш Будкер; позднее этот метод был реализован в Новосибирске на модели ускорителя НАП-М. Сейчас соленоид и система измерения уже находятся в Дубне, а после завершения пуско-наладочных работ начнется рабочая настройка магнитного поля.
Разработка нужна для одной из ключевых частей коллайдера — системы электронного охлаждения, или кулера. Она делает ионный пучок более плотным: чем плотнее пучок, тем чаще сталкиваются частицы и тем выше светимость установки, то есть ее научная производительность.
«Для того, чтобы встречные частицы в кольце коллайдера чаще сталкивались, а исследователи могли видеть много всего интересного, пучки должны быть плотными. Суть электронного охлаждения заключается в том, чтобы совместить траектории горячего ионного пучка с холодным электронным. Энергия от ионного пучка перетекает к электронному, а потеряв ее, он охлаждается», — пояснил магистрант НГУ и старший лаборант ИЯФ СО РАН Вадим Турло.
Главная часть системы — соленоид охлаждения. В нем магнитное поле должно быть не только однородным, но и почти идеально прямолинейным: силовые линии должны идти параллельно друг другу с крайне малыми отклонениями. Для NICA требования составляют порядка 10⁻⁴–10⁻⁵, что соответствует точности на уровне примерно десяти микрон на метр.
Сложность проекта связана еще и с тем, что соленоид для NICA фактически объединяет два канала электронного охлаждения в одном корпусе. По словам начальника конструкторского бюро ИЯФ СО РАН Николая Кремнева, расстояние между осями каналов составляет всего 32 см, поэтому обычные решения для настройки магнитного поля здесь не подходили.
Для измерения поля специалисты ИЯФ СО РАН модернизировали метод с магнитным компасом: применили сегментированную направляющую и перешли от аналоговой регистрации положения лазерного луча к цифровой. Видеокамера теперь позволяет отслеживать луч в реальном времени и сразу обрабатывать сигнал.
Юстировка также потребовала новой конструкции. В каждом канале соленоида находится по 88 магнитных катушек, причем каждую нужно настраивать отдельно. Для этого катушки оснастили микрометрическими винтами, которые позволяют изменять их положение на сотые доли миллиметра и добиваться нужной прямолинейности поля.
NICA — ионный коллайдер, создаваемый в Объединенном институте ядерных исследований в Дубне для изучения сильных взаимодействий. Идею электронного охлаждения предложил в 1966 году основатель ИЯФ СО АН СССР академик Герш Будкер; позднее этот метод был реализован в Новосибирске на модели ускорителя НАП-М. Сейчас соленоид и система измерения уже находятся в Дубне, а после завершения пуско-наладочных работ начнется рабочая настройка магнитного поля.
