Новости

Специалисты Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН), Института химии твердого тела и механохимии СО РАН (ИХТТМ СО РАН) и Института катализа им. Г.К. Борескова СО РАН разработали и испытали прототип детектора на основе нанокомпозитного материала. Он создан по уникальной технологии, которая открывает новые возможности в детектировании рентгеновского излучения. По расчетам ученых, детектор, созданный с помощью новой технологии, будет иметь высокое пространственное разрешение (20 микрон или лучше) и высокую чувствительность. Первый прототип продемонстрировал способность детектировать рентгеновское излучение. На следующем этапе планируется разделить чувствительный объём детектора на пикселы, что позволит добиться высоких показателей в пространственном разрешении. Результаты работы представлены на конференции Synchrotron and Free electron laser Radiation: generation and application (SFR-2020).

В Институте ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) прошло очередное заседание научно-координационного совета Центра коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» (НКС ЦКП «СКИФ»). По итогам мероприятия члены НКС рекомендовали создание научного (Scientific Advisory Committee, SAC) и ускорительного (Machine Advisory Committee, MAC) комитетов при ЦКП «СКИФ». В подобные комитеты входят признанные мировые эксперты, задача которых – консультировать руководителей проекта при научно-техническом проектировании и эксплуатации будущего исследовательского объекта.

Институт катализа им. Г. К. Борескова СО РАН (ИК СО РАН) и Институт ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) подписали государственный контракт на изготовление технологически сложного оборудования для Центра коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» (ЦКП «СКИФ»). Продемонстрировать первый пучок заряженных частиц с проектными параметрами планируется в конце следующего года.

Линейные СВЧ ускорители электронов используются в разных сферах деятельности: начиная от промышленности и медицины, заканчивая коллайдерами и источниками синхротронного излучения. Один из ключевых показателей эффективности любого линейного ускорителя – малые потери частиц в процессе ускорения. С целью увеличения данного показателя специалисты Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) разработали согласующую секцию для предварительного ускорения и группировки нерелятивистского пучка. Такие секции можно использовать с разными типами регулярных ускоряющих структур. По предварительным расчетам, использование этой секции позволит увеличить токопрохождение до значений не менее 85%, что является очень высоким. Полученные результаты были представлены на международном салоне инноваций и изобретений «Новое время», по итогам которого работа магистранта ФТФ НГТУ НЭТИ, старшего лаборанта ИЯФ СО РАН Кристины Гришиной удостоилась приза журналистских симпатий.

Академик РАН Павел Логачев утвержден на должность директора Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН с 20 октября 2020 года на срок 5 лет.

Специалисты Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) разработали прототип необычного сверхпроводящего эллиптического ондулятора – устройства с периодическим магнитным полем, генерирующим ондуляторное излучение (ОИ) с циркулярно-поляризованным излучением. При движении внутри ондулятора электрон попадает в поперечное магнитное поле, изменяющееся по спирали и генерирует циркулярно-поляризованное излучение. Хотя эксперименты со спиральными ондуляторами с вращающимся магнитным полем ведутся с 70-х гг. XX в., схема установки, предложенная в Институте, реализована впервые в мире. Планируется, что данный вид магнитов будет использоваться на экспериментальных станциях Центра коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» (ЦКП «СКИФ») и позволит пользователям работать с методом рентгеновского магнитного дихроизма, необходимого для изучения веществ со сложной магнитной структурой, например, редкоземельных элементов или молекулярных магнетиков. Результаты работы были представлены на конференции Synchrotron and Free electron laser Radiation: generation and application (SFR-2020).

В физике элементарных частиц важной задачей при создании детекторов является покрытие различных пластиковых волокон и металлических проволок (диаметрами от нескольких десятков микрон и больше) тонким слоем заданного металла. Наиболее распространенная в мире технология «гальваники» не подходит как для непроводящих волокон, так и для тонких металлических проволок из-за интенсивной эрозии, которая происходит из-за используемых химических реактивов. Технология магнетронного разряда, при которой сквозь область разряда протягивается покрываемое волокно (или проволока), позволяет обойти эти сложности. Поэтому в ИЯФ СО РАН была создана опытная установка магнетронного напыления металлических покрытий на проволоки и волокна. К настоящему моменту произведена металлизация десятков километров оптоволокна.

Чем больше коллайдер, тем выше энергия столкновения частиц, и тем больше открывается новых областей для исследования. Но ставка на сверхвысокие энергии – это дорого и сложно. Поэтому в физике развиваются другие методы, один из них – кильватерное ускорение, при котором пучок частиц ускоряется электрическим полем плазменной волны, возбуждаемой драйвером. В лаборатории SLAC (США) впервые в мире была измерена долговременная динамика плазменной кильватерной волны. Эксперимент помогли интерпретировать теоретики Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН). Они рассчитали динамику волны до 1500 пикосекунд, что в 40 раз превосходит результаты других теоретических групп. Оказалось, что более 80% начальной энергии волны остаётся в плазме и переходит в энергию ее разлёта. Это делает оценки некоторых параметров будущих кильватерных ускорителей менее оптимистичными, чем считалось ранее. Статья об этом опубликована в Nature Communications.

Установку класса мегасайенс Центр коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» (ЦКП «СКИФ») – источник синхротронного излучения (СИ) поколения «4+» с энергией 3 ГэВ – планируется использовать для исследований в области структурной вирусологии, кристаллографии белков, материаловедении и многих других. Благодаря беспрецедентно малому эмиттансу – параметру, определяющему уровень яркости СИ, на установке будет возможна генерация и использование когерентных рентгеновских лучей. С помощью когерентного излучения исследователи из различных областей науки смогут воссоздать трехмерную структуру объектов с нанометровым разрешением. В Институте ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) разработана магнитная структура особой конструкции, которая позволит достичь таких параметров. Результаты были представлены на конференции Synchrotron and Free electron laser Radiation: generation and application (SFR-2020), прошедшей в июле 2020 г. в ИЯФ СО РАН.

1 сентября 2020 года в Институте ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) началось знакомство студентов Кафедры электрофизических установок и ускорителей Физико-технического факультета (ФТФ) НГТУ НЭТИ с их будущими научными руководителями. Для студентов были организованы лекции и экскурсии по объектам инфраструктуры Института, которые представляют основные направления его работы: физика элементарных частиц, физика ускорителей, физика плазмы, источники синхротронного и терагерцового излучения.

Международный эксперимент Belle II, задача которого состоит в прецизионной проверке современной теории элементарных частиц – Стандартной модели, а также в поиске явлений за ее пределами, реализуется на электрон-позитронном коллайдере SuperKEKB в Лаборатории физики высоких энергий (KEK) в Цукубе (Япония). Активное участие в подготовке и проведении эксперимента принимают специалисты из Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) и Новосибирского государственного университета (НГУ). Например, ИЯФ СО РАН полностью отвечает за корректную работу и поддержку калориметра – одной из систем детектора Belle II, регистрирующей и измеряющей энергию гамма-квантов, электронов и позитронов. В июле 2020 г. работы по созданию системы сбора данных для калориметра эксперимента Belle II были отмечены именной стипендией Правительства РФ. Ее получил аспирант ИЯФ СО РАН Михаил Ремнев.

Институт ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) совместно с заводами ООО «Призма» (г. Искитим) и АО «Полема» (г. Тула) запускают разработку и производство магниторазрядных насосов и нераспыляемых геттеров (газопоглотителей). Эти устройства позволяют создавать сверхвысокий вакуум в ускорителях. Например, в основном накопительном кольце Центра коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» (ЦКП «СКИФ») будет размещено порядка пятисот подобных насосов. На данный момент изготовлен прототип магниторазрядного насоса и проведены предварительные расчеты и измерения, которые показали приемлемую скорость откачки остаточных газов. При успешном запуске производства этого оборудования для ЦКП «СКИФ», удастся сэкономить 10-15% от стоимости его зарубежного аналога. Промежуточные результаты приняты к печати в журнале AIP Conference Proceedings.