Dünyaca ünlü INP im'i ziyaret etme şansım oldu. G.I.Budker SB RAS. Orada gördüklerimi, sadece enstalasyonlar ve enstitünün kendisi hakkında ayrıntılı bir hikaye, Starostina enstitüsünde araştırmacı olan Elena Valerievna tarafından yapıldığını gösterebilirim.
(toplam 68 fotoğraf)
Orijinal metin alındı buradan .
Genel olarak, birçok nedenden dolayı INP'yi kısaca anlatmak zordur. Her şeyden önce, Enstitümüz hiçbir şekilde olağan standartlara uymuyor çünkü. Bu, temel bilimler için çalışan pek akademik bir enstitü değil, çünkü orta ölçekli bir fabrika için oldukça uygun olan kendi üretimine sahip ve şu anda iyi bir fabrika. Ve bu tesiste teneke kutulardan çivi yapılmaz, ancak Rusya'da hiçbir yerde bulunmayan teknolojilere sahiptirler. "80'lerin Sovyetler Birliği için modern" değil, kelimenin tam anlamıyla modern teknolojiler. Ve bu tesis bize ait ve sahipleri "orada bir yerde" olacak şekilde değil ve ürünleri sadece bir yığın halinde topluyoruz.
Yani burası akademik bir Enstitü değil.
Ama üretim de değil. Enstitü, ana ürünün hala en temel sonuç olduğuna ve tüm bu harika teknolojik doldurma ve üretimin bu sonucu elde etmenin bir yolu olduğuna inanıyorsa, bu nasıl bir üretimdir?
Yani, hala temel bir araştırma enstitüsü mü?
Peki ya INP'nin Synchrotron Radyasyonu (bundan sonra SR olarak anılacaktır) veya bir serbest elektron lazeri (bundan sonra FEL olarak anılacaktır) ile ilgili en geniş deney yelpazesini gerçekleştirdiği ve bunların düzinelerce enstitümüz için özel olarak uygulanan deneyler olduğu gerçeğine ne demeli? Ve bu arada, bu tür deneyler yapmak için neredeyse başka fırsatları yok.
Yani burası multidisipliner bir enstitü mü?
Evet. Ve çok daha fazlası ...
Bu hikaye enstitünün tarihi ile başlamış olabilir. Ya da onun bugününden. Tesisatların veya insanların bir açıklaması ile. Rus biliminin durumu veya fiziğin başarıları hakkında bir hikaye ile Son günler... Ve bir yön seçmeden önce çok uzun bir süre tereddüt ettim, her şeyden biraz bahsetmeye karar verene kadar, içtenlikle bir gün daha fazla yazıp bu materyali bir yere göndereceğimi umuyordum.
Yani, INP SB RAS onları. GI Budker veya sadece Nükleer Fizik Enstitüsü.
Enstitüdeki adı Andrei Mihayloviç olan Gersh Itskovich Budker tarafından 1958'de kuruldu, Tanrı nedenini biliyor. Hayır, elbette, o bir Yahudiydi, SSCB'de Yahudi isimleri hoş karşılanmadı - her şey açık. Ancak, örneğin Nikolai Semenovich'in neden değil de tam olarak Andrei Mihayloviç'in nedenini öğrenemedim.
Bu arada, INP'de “Andrei Mihayloviç konuştu…” gibi bir şey duyarsanız, bunun anlamı - Budker dedi.
Enstitünün kurucusudur ve muhtemelen, kendisi olmasaydı ve Sibirya için olmasaydı, asla bu kadar gelişmiş bir hızlandırıcı fiziğine sahip olamazdık. Gerçek şu ki Budker, Kurchatov için çalıştı ve söylentilere göre, orada onun için sıkışıktı. Ve yeni kurumların henüz yaratıldığı ve yeni yönlerin açıldığı yerde, olduğu gibi "sallanmalarına" asla izin verilmeyecekti. Ve ona Moskova'daki Enstitü'yü o yaşta vermezlerdi. Önce zavlaba, sonra zemdir pozisyonuna dökülürlerdi, genel olarak bakarsınız batar giderlerdi.
Budker Novosibirsk'e gitti ve oradan çeşitli seçkin ve pek fizikçi olmayanları davet etmeye başladı. Üstün fizikçiler sürgüne gitmek konusunda isteksizdiler, bu nedenle kazık hemen kurdukları genç bir okula yerleştirildi. Bu NSU'da NSU ve FMS okul oldu. Bu arada, Akademi'de tabletler FMS tarafından yalnızca Lavrentiev'e veriliyor, ancak bu hikayenin şu anda Amerika'da yaşayan ve anılarını yayınlayan canlı tanıkları, okulun yazarının "satılan" Budker olduğunu iddia ediyor. Lavrentiev'e düzenli bir idari taviz verme fikri.
İki büyük insanın - Budker ve Lavrentyev'in en hafif tabirle birbirleriyle pek iyi geçinmediği biliniyor ve bu sadece Akademgorodok'taki insanların ilişkilerine değil, aynı zamanda tarihinin yazımına da yansıyor. Bilim Adamları Evi'nde (DU) düzenlenen herhangi bir akademik sergiye bakın ve INP'nin devasa arşivinden neredeyse hiç fotoğraf bulunmadığına ve genellikle Akademimizdeki en büyük enstitü hakkında çok az şey söylendiğine kolayca ikna olacaksınız. Bilimler (yaklaşık 3 bin çalışan) ve NSO'daki üçüncü vergi mükellefi. Çok adil değil, ama olduğu gibi.
Kısacası, Enstitü'yü, başarılarını ve atmosferini Budker'a borçluyuz. Bu arada, üretim de. INP bir zamanlar ülkedeki tüm kurumların en kapitalisti olarak adlandırılıyordu - ürünlerini üretip satabiliyordu. Şimdi ona en sosyalist deniyor - sonuçta, kazanılan tüm para ortak bir kazana gidiyor ve ondan maaşlara, sözleşmelere ve en önemlisi bilimsel deneylere dağıtılıyor.
Bu çok pahalı bir iş. Bir hızlandırıcının dedektörlü bir değişikliği (12 saat) yüz binlerce rubleye mal olabilir ve bu paranın çoğu (% 92'den% 75'e kadar) BINP çalışanları tarafından kazanılır. INP, temel fiziksel araştırmalar için kendi başına para kazanan dünyadaki tek enstitüdür. Diğer durumlarda, bu tür kurumlar devlet tarafından finanse edilir, ancak ülkemizde - siz kendiniz anlarsınız - devletten yardım beklerseniz, ölmeniz uzun sürmez.
INP nasıl para kazanıyor? Kendi hızlandırıcılarını yapmak isteyen diğer ülkelere manyetik hızlandırıcı sistemlerinin satışı. Dünyanın kesinlikle en iyi iki veya üç en iyi hızlandırıcı halkası üreticisi arasında olduğumuzu gururla söyleyebiliriz. Hem vakum sistemleri hem de rezonatörler üretiyoruz. Ekonomimizin dışında onlarca alanda faaliyet gösteren, tıbbi ekipmanların, tahılların, gıdaların dezenfekte edilmesine, havanın ve atık su, genel olarak, burada kimsenin dikkat etmediği her şey. INP, örneğin havaalanlarında veya tıbbi kurumlarda insanları taramak için tıbbi hızlandırıcılar ve X-ray cihazları üretmektedir. Bu tarayıcıların üzerindeki etiketlere yakından bakarsanız, bunların yalnızca Novosibirsk Tolmachevo havaalanında değil, başkentin Domodedovo'sunda bile bulunduğunu göreceksiniz. INP, tüm dünyada yüksek teknolojili üretim veya bilim için yüzlerce değilse de düzinelerce küçük sipariş veriyor. ABD, Japonya, Avrupa, Çin, Hindistan için hızlandırıcılar ve benzeri ekipmanlar üretiyoruz... LHC halkasının bir kısmını oluşturduk ve çok başarılı olduk. Rus siparişlerinin bizimle olan payı geleneksel olarak düşüktür ve bu konuda yapılacak hiçbir şey yoktur - hükümet para vermez ve yerel makamlar veya işletme sahipleri bunlardan yeterli değildir - genellikle fatura milyonlarca dolara gider . Ancak, dürüstçe itiraf etmeliyiz ki, bizim de sıradan Rus hibelerimiz ve sözleşmelerimiz var ve bunlardan da memnunuz, çünkü Enstitü'nün her zaman paraya ihtiyacı var.
3. Şu anda Brookhaven Laboratuvarı (ABD) için INP tarafından yapılmakta olan hızlandırıcının bir parçası
Ortalama maaşımız komşularımızdan daha az ve dağılımı her zaman adil görünmüyor, ancak çoğu Iyafov sakini bunu kabul ediyor, çünkü ne üzerinde çalıştıklarını ve maaşlarını neden artırmayı reddettiklerini biliyorlar. İçinde belirtilen her yüzde, eksi kurulumların çalışma günleri anlamına gelir. Basit.
Evet, bazen onları tamamen durdurmanız gerekir ve bu tür durumlar da oldu. Ama neyse ki, sadece altı ay dayanabildiler.
INP, yalnızca bazı daireler çalışanlara giderse, bu çalışanları uzun iş gezilerine gönderirse, Rusya Kayak Pistinin yıllık olarak düzenlendiği ülkedeki en iyi kayak merkezlerinden birini korursa, pahalı elit evlerin inşasına öncülük edebilir ( Bu arada, şimdi üs, bir sonraki saçma inşaat projesi nedeniyle kapanma tehdidi altında, Burmistrovo'da ("Razliv") kendi rekreasyon merkezini koruyor, genel olarak birçok şeyi karşılayabilir. Ve her yıl bunun çok israf olduğu ortaya çıksa da, hala devam ediyoruz.
Peki ya INP'deki bilim?
Bilim daha zordur. INP'nin dört ana bilimsel yönü vardır:
1.Temel parçacıkların fiziği - FEP (yani, dünyamızın çok, çok mikro düzeyde oluşturduğu şey)
2. hızlandırıcıların fiziği (yani, bu mikro seviyeye ulaşabileceğiniz cihazlar (veya modern modayı takip ederek "nano" demek daha mı iyi? :))
3.Plazma fiziği
4. Senkrotron radyasyonu ile ilgili fizik.
INP'de, özellikle nükleer ve fotonükleer fizik, tıbbi uygulamalar, radyofizik ve daha birçok daha küçük olanlarla ilgili olan birkaç başka yön vardır.
4. Dayton VEPP-3'ün Kurulumu. Size bunun sürekli bir tel kaosu olduğu görünüyorsa, o zaman genel olarak boşuna. Birincisi, VEPP-3, basitçe hiçbir yerin olmadığı bir kurulumdur ve ikincisi, anket kablo yolunun yanından gerçekleştirilir (üste serilir). Son olarak, üçüncü olarak Dayton, bazen VEPP-3'ün yapısına yerleştirilen ve daha sonra kaldırılan, yani. Burada "işleri düzene koymak" için küresel sistemler yapmanın bir anlamı yok.
Sürekli çalışan iki hızlandırıcımız var: VEPP-2000 (sıklıkla karşılaşılacak olan VEPP kısaltması, "çarpışan elektron-pozitron ışınları" anlamına gelir), üzerinde iki dedektörün çalıştığı - CMD ve SND (kriyojenik manyetik dedektör ve küresel nötr dedektör) ve KEDR dedektörlü VEPP -4M. VEPP-4M kompleksi, SR ile ilgili deneylerin yapıldığı başka bir hızlandırıcı - VEPP-3 içerir (SR, VEPP-4'te de mevcuttur, ancak bunlar yeni istasyonlardır, aktif olarak gelişmelerine rağmen hala emekleme aşamasındadırlar. son zamanlarda ve Sishnikov'daki son yüksek lisans tezlerinden biri bu yönde savunuldu).
5. Bunker SI VEPP-3, X-ışını floresan element analizi istasyonu.
6. Bunker SI VEPP-3, X-ışını floresan element analizi istasyonu.
Ek olarak, INP henüz bunun için "doğrudan" bir amaç icat etmediğinden, dışarıdan herkes için terahertz radyasyonu ile doğrudan çalışmak üzere tasarlanmış bir FEL'imiz var. Bu arada, bu geziden sonra FEL başkanı Nikolai Aleksandrovich Vinokurov'un Rusya Bilimler Akademisi'nin ilgili bir üyesi seçildiği biliniyordu.
Bir açıklama için ilk durağı burada yapıyoruz (okuyucuların istediği gibi). FEL veya Serbest Elektron Lazer Nedir? Bunu parmaklarda açıklamak çok kolay değil, ancak geleneksel bir lazerde radyasyonun şu şekilde gerçekleştiğini bildiğinizi varsayacağız: bir yöntemi kullanarak, bir maddenin atomlarını başlayacak kadar ısıtırız (uyarırız). yaymak. Ve bu radyasyonu özel bir şekilde seçtiğimiz için, radyasyonun enerjisi (ve dolayısıyla frekansı) ile rezonansa girerek bir lazer elde ederiz. Yani bir FEL'de radyasyon kaynağı bir atom değil, elektron ışınının kendisidir. Çok sayıda mıknatısın ışını sinüzoidal bir şekilde bir yandan diğer yana "seğirmeye" zorladığı sözde kıpır kıpır (sallayıcı) tarafından geçmeye zorlanır. Aynı zamanda, bir lazerde toplanabilen tüm aynı senkrotron radyasyonunu yayar. Kıpır kıpır mıknatıslardaki akımı veya ışın enerjisini değiştirerek, şu anda başka hiçbir şekilde erişilemeyen lazer frekansını geniş bir aralıkta değiştirebiliriz.
Rusya'da başka FEL kurulumu yok. Ancak ABD'deler ve Almanya'da böyle bir lazer inşa ediliyor (Fransa, Almanya ve enstitümüzün ortak projesi, maliyet 1 milyar avroyu aşıyor.) İngilizce'de böyle bir lazer FEL - serbest elektron lazeri gibi geliyor.
8. Elektron silahı serbest elektron lazeri
9. FEL'deki soğutma suyu rezonatörlerinin seviye kontrol sistemi
10. FEL rezonatörleri
11. Bu ve sonraki iki çerçevede - FEL, alttan görünüm ("tavandan" asılır).
14. Shevchenko Oleg Alexandrovich, FEL salonunun kapısını kapatıyor. Telsiz korumasının (sağda beton blok) üzerinden geçme kapısından gelen limit anahtarı tetiklendikten sonra lazer başlatılabilir.
15. Panel FEL. Masanın üzerinde - lazer radyasyonuna karşı koruma sağlayan gözlükler
16. FEL'deki istasyonlardan biri. Sağda, yanmış kağıt tabakaları olan optik standları görebilirsiniz (ortada koyu noktalar). Bu, FEL'den gelen lazer radyasyonunun izi.
17. Nadir bir atış. FEL kontrol odasındaki eski ışın osiloskopu. INP'de bu tür birkaç osiloskop kaldı, ancak bakarsanız bulabilirsiniz. Yakınlarda (solda) tamamen modern bir dijital Tektronix var, ancak bunun neresi ilginç?
Plazma fiziği alanında, açık tuzaklarda plazma hapsi (bir termonükleer reaksiyonun gerçekleşmesi gereken yer) ile bağlantılı kendi yönümüz var. Bu tür tuzaklar sadece INP'de mevcuttur ve "termonükleer" in ana görevinin gerçekleştirilmesine izin vermeyecek olsalar da - kontrollü bir termo oluşturulması nükleer füzyon, ancak öte yandan, bu CTS'nin parametrelerini araştırma alanında önemli ölçüde ilerlemeyi mümkün kılıyor.
18. Kurulum AMBAL - iki kutuplu bir adyabatik tuzak, şimdi çalışmıyor.
Bütün bu tesislerde neler yapılıyor?
HEP hakkında konuşursak, durum karmaşıktır. HPP'nin son yıllardaki tüm başarıları, LHC tipindeki hızlandırıcı-çarpıştırıcılarla ilişkilidir (tüm dünyanın dediği gibi LHC ve LHC, sadece burada çağrıldığı gibi büyük bir hadron çarpıştırıcısıdır). Bunlar büyük enerjiler için hızlandırıcılardır - yaklaşık 200 GeV (gigaelektronvolt). Onlarla karşılaştırıldığında, neredeyse yarım asırdır faaliyette olan 4-5 GeV'lik VEPP-4, sınırlı bir aralıkta çalışmalar yapılabilecek yaşlı bir adam. Ve dahası, sadece yaklaşık 1 GeV enerjiye sahip VEPP-2000.
Burada biraz oyalanmak ve GeV'nin ne olduğunu ve neden çok olduğunu açıklamak zorunda kalacağım. İki elektrot alıp aralarına 1 voltluk bir potansiyel farkı uygularsak ve bu elektrotların arasına yüklü bir parçacık geçirirsek, 1 elektron voltluk enerji kazanır. Daha tanıdık joule'den 19 büyüklük derecesine kadar ayrılır: 1 eV = 1,6 * 10 -19 J.
1 GeV'lik bir enerji elde etmek için, elektronun uçuş uzunluğu boyunca 1 gigavoltluk bir hızlanma voltajı oluşturmak gerekir. LHC'nin enerjisini elde etmek için 200 gigavolt'luk bir voltaj oluşturmanız gerekir (bir giga bir milyar volt, 109 veya 1.000.000.000 volttur). Bunun için neyin gerekli olduğunu daha fazla hayal edin. LHC'nin (LHC) yakındaki Fransız nükleer santrallerinden biri tarafından çalıştırıldığını söylemek yeterlidir.
21. VEPP-2000 hızlandırıcı - önceki VEPP-2M hızlandırıcısının modernizasyonu. Önceki versiyondan farkı daha yüksek enerji (1 GeV'ye kadar) ve gerçekleştirilmiş fikir sözde yuvarlak demetler (genellikle bir demet her şeyden çok bir şeride benzer). Gaz pedalı, uzun bir yenileme döneminden sonra geçen yıl çalışmaya başladı.
23. Kontrol odası VEPP-2000.
24. Kontrol odası VEPP-2000. Tablonun üstünde hızlandırıcı kompleksinin bir diyagramı bulunmaktadır.
25. VEPP-2000 için elektron ve pozitron güçlendirici BEP
INP bu alanda ne alıyor? Araştırmalarında en yüksek hassasiyet. Gerçek şu ki, yaşam, tüm hafif parçacıkların daha ağır olanların üretimine katkıda bulunacak şekilde düzenlenmiştir ve kütle enerjilerini ne kadar doğru bilirsek, Higgs bozonunun bile üretimine katkısını o kadar iyi biliriz. INP'nin yaptığı budur - süper doğru sonuçlar alır ve sadece bir kuruluma değil, aynı zamanda araştırmacılardan çok fazla kurnazlık ve el becerisine ihtiyacınız olan "yakalamak" için çeşitli nadir süreçleri araştırır. Beyin, kısacası, başka bir şeyden daha fazlasını mı alıyor? Ve bu anlamda, üç INP dedektörünün tümü iyi öne çıkıyor - KMD, SND ve KEDR (adın kodunun çözülmesine sahip değil)
26. SND - yükü olmayan parçacıkları kaydetmenizi sağlayan küresel bir nötr dedektör. Resimde, yakın son montaj ve başlamak.
Dedektörlerimizin en büyüğü KEDR'dir. Son zamanlarda, üzerinde bir dizi deney tamamlandı, bu da her şeyde bir elektrona benzeyen sözde tau-lepton'un kütlesini ölçmeyi mümkün kıldı, sadece çok daha ağır ve ilk J / Psi parçacıkları kütledeki dördüncü kuarkın "çalıştığı" parçacıkların sayısı. Ve tekrar açıklayacağım. Toplamda altı kuark vardır - girdikleri parçacıkların adlandırıldığı çok güzel ve hatta egzotik isimleri vardır (örneğin, "büyülü" veya "garip" parçacıklar, sırasıyla tılsım ve garip kuarklar içerdikleri anlamına gelir):
Kuarkların adlarının, farklı şeylerin gerçek özellikleriyle - teorisyenlerin keyfi fantezisi - ilgisi yoktur. Tırnak içinde verilen isimler, terimlerin Rusça çevirileri olarak kabul edilir. Demek istediğim, "sevimli" bir kuarkı güzel veya güzel olarak adlandıramazsınız - terminolojik bir hata. T-kuark genellikle sadece üst kuark olarak anılsa da, bunlar dilbilimsel komplikasyonlardır 🙂
Yani dünyanın alışık olduğumuz tüm parçacıkları en hafif iki kuarktan oluşuyor, diğer dördünün varlığının kanıtı ise çarpışan ışın hızlandırıcıları ve dedektörlerinin işi. S-kuarkın varlığını kanıtlamak kolay değildi, aynı anda birkaç hipotezin doğruluğu anlamına geliyordu ve J / psi'nin keşfi olağanüstü bir başarıydı, bu da temel parçacıkları incelemenin tüm yönteminin muazzam vaadini hemen gösterdi, ve aynı zamanda Büyük Patlama sırasında dünyada meydana gelen ve şu anda gerçekleşmekte olan süreçleri incelememizin yolunu açtı. KEDR deneyinden sonra "j-psi" kütlesi, yalnızca bir elektronun ve bir protonun bir nötronla, yani bir protonla kütlelerinin ölçülmesiyle aşılan bir doğrulukla ölçüldü. mikro dünyanın ana parçacıkları. Bu, hem dedektör hem de hızlandırıcı için uzun süre gurur duyacak harika bir sonuç.
28. Bu KEDR dedektörüdür. Gördüğünüz gibi, şimdi demonte edildi, içeriden nasıl göründüğünü görmek için bu nadir bir fırsat. Sistemler, genellikle "deney girişi" olarak adlandırılan ve genellikle birkaç yıl süren uzun bir çalışmanın ardından onarılmakta ve yükseltilmektedir.
29. Bu KEDR dedektörü, üstten görünüm.
31. KEDR dedektörünün kriyojenik sistemi, KEDR dedektörünün süper iletken mıknatısını soğutmak için kullanılan sıvı nitrojenli tanklar (sıvı helyum sıcaklığına soğutulur, sıvı nitrojen sıcaklığına önceden soğutulur.)
32. VEPP-4M halkasında
Hızlandırıcı fiziği alanında durum daha iyidir. INP, genel olarak çarpıştırıcıların kurucularından biridir, yani. Kendimizi bu yöntemin neredeyse aynı anda (birkaç aylık farkla) doğduğu iki kurumdan biri olarak güvenle görebiliriz. İlk önce madde ve antimaddeyle, onlarla deneyler yapmanın mümkün olduğu ve bu antimaddeyi, çalışmanın imkansız olduğu şaşırtıcı bir şey olarak gözlemlemeyeceği şekilde tanıştık. Biz hala dünyada olmayan hızlandırıcı fikirleri öneriyor ve uygulamaya çalışıyoruz ve uzmanlarımız bazen yabancı merkezleri uygulamalarını üstlenmeye hazır bırakmıyor (ülkemizde pahalı ve uzun zaman alıyor). Yeni "fabrikalar" projeleri öneriyoruz - kirişin her dönüşü için çok sayıda olay "üretebilen" güçlü hızlandırıcılar. Tek kelimeyle, burada, hızlandırıcı fiziği alanında, INP, tüm bu yıllar boyunca önemini kaybetmeyen dünya çapında bir Enstitüye güvenle hak iddia edebilir.
Çok az sayıda yeni kurulum yapıyoruz ve bunların inşa edilmesi uzun zaman alıyor. Örneğin, INP'deki en büyük hızlandırıcı olması planlanan VEPP-5 hızlandırıcısının yapımı o kadar uzun sürdü ki artık kullanılmaz hale geldi. Aynı zamanda oluşturulan enjektör o kadar iyi (ve hatta benzersiz) ki kullanmamak yanlış olur. Halkanın bugün gördüğünüz kısmının VEPP-5 için değil, VEPP-5 forenjektöründen VEPP-2000 ve VEPP-4'e partikülleri bypass eden kanallar için kullanılması planlanmıştır.
33. VEPP-5 halkasının tüneli, bugün INP'de belki de bu tipteki en büyük yapıdır. Boyut olarak, bir otobüsün buraya binebileceği şekildedir. Yüzük, fon eksikliği nedeniyle asla inşa edilmedi.
34. VEPP-5 tünelindeki Forinzhektor - VEPP-3 kanalının parçası.
35. Bunlar Forinzhektor - VEPP2000 baypas kanalının manyetik elemanları için desteklerdir (kanallar bugün hala yapım aşamasındadır.)
36. LINAK Odası (lineer hızlandırıcı) Forinjektör VEPP-5
37. Bu ve sonraki çerçevede - Forenjektörün manyetik elemanları
39. Lineer hızlandırıcı Forenjektör VEPP-5. Komplekste görevli ve ziyaretçilerden sorumlu kişi fotoğraf çekiminin bitmesini bekliyor.
40. Forenjektörün depolama-soğutucusu, burada LINAC'tan elektronların ve pozitronların daha fazla hızlanma ve ışının bazı parametrelerinin değiştirilmesi için girdiği yer.
41. Depolama-soğutucunun manyetik sisteminin elemanları. Bu durumda dört kutuplu lens.
42. Enstitümüzün pek çok misafiri, VEPP3, 4, 5 hızlandırıcılarının bulunduğu 13. binanın çok küçük olduğu yanılgısına kapılmaktadır. Sadece iki kat. Ve yanılıyorlar. Bu, yeraltındaki katlara giden yoldur (mutlu korumayı bu şekilde yapmak daha kolaydır)
Bugün INP, son yıllarda Rusya'da temel fizik alanındaki en büyük proje haline gelebilecek (megaproje Rus Hükümeti tarafından destekleniyorsa) sözde bir c-tau (tsetau) fabrikası kurmayı planlıyor. dünyanın en iyileri düzeyinde. Soru, her zaman olduğu gibi, Enstitü'nün kendi başına kazanma ihtimalinin düşük olduğu paradır. Mevcut tesislerin bakımını yapmak ve çok yavaş yenilerini yapmak bir şeydir; ülkelerinden tam destek alan araştırma laboratuvarları ve hatta AB gibi derneklerle rekabet etmek başka bir şeydir.
Plazma fiziği alanında durum biraz daha zor. Bu yön onlarca yıldır finanse edilmedi, oradan yurtdışından güçlü bir uzman çıkışı vardı ve yine de plazma fiziği övünecek bir şey bulabilir. , verilen sınırlar içinde kalmasına yardımcı olur.
43. İki ana plazma fiziği kurulumu - GOL-3 (bina kirişi seviyesinden çekilen resimde) ve GDL (aşağıda olacak)
44. GOL-3 jeneratörleri (oluklu açık kapan)
45. Ayna hücre olarak adlandırılan GOL-3 hızlandırıcı yapısının parçası.
Neden plazma hızlandırıcı? Her şey basittir - termonükleer enerji elde etme görevinde iki ana sorun vardır: kurnaz bir yapının manyetik alanlarında plazmanın hapsedilmesi (plazma, farklı yönlere itmeye ve yayılmaya çalışan yüklü parçacıklardan oluşan bir buluttur) ve onun termonükleer sıcaklıklara hızlı ısınma (hayal edin - birkaç dakika boyunca 100 dereceye kadar bir su ısıtıcısısınız, ancak burada mikrosaniye ila milyonlarca derece için gereklidir). INP, her iki sorunu da hızlandırıcı teknolojilerin yöntemleriyle çözmeye çalıştı. Sonuç? Modern TOKAMAK'larda tutulabilecek alan basıncına plazma basıncı en fazla %10, BINP'de açık tuzaklarda - %60'a kadar. Ne anlama geliyor? TOKAMAK'ta döteryum + döteryum füzyon reaksiyonunu gerçekleştirmek imkansız olduğundan, orada sadece çok pahalı trityum kullanılabilir. GOL tipi bir kurulumda döteryumdan vazgeçilebilir.
46. GOL-3'ün uzak gelecekte yaratılmış veya sadece uzaylılar tarafından getirilmiş bir şeye benzediğini söylemeliyim. Genellikle tüm ziyaretçiler tamamen fütürist bir izlenime sahiptir.
Şimdi INP'nin başka bir plazma tesisi olan GDT'ye (gaz dinamik tuzak) geçelim. En başından beri, bu plazma kapanı termonükleer reaksiyona odaklanmamıştı, plazmanın davranışını incelemek için inşa edildi.
50. GDL oldukça küçük bir kurulumdur, bu nedenle tamamen tek bir çerçeveye sığar.
Plazma fiziğinin kendi hayalleri var, yaratmak istiyorlar yeni kurulum- GDML (m - çoklu ayna), gelişimi 2010 yılında başladı, ancak ne zaman biteceğini kimse bilmiyor. Kriz bizi en önemli şekilde etkiliyor - ilk kesilen yüksek teknoloji endüstrileri ve onlarla birlikte siparişlerimiz. Finansman varsa kurulum 4-6 yılda tamamlanabilir.
SI alanında (Rusya'dan bahsediyorum) gezegenin tüm gelişmiş bölümünün gerisinde kalıyoruz, dürüst olalım. Dünyada çok sayıda SR kaynağı var, bizimkinden daha iyi ve daha güçlüler. Biyolojik moleküllerin davranışlarından fizik ve kimya araştırmalarına kadar her şeyin incelenmesiyle ilgili yüz binlerce olmasa da binlerce çalışma yürütürler. sağlam... Aslında bu, başka hiçbir şekilde elde edilemeyen güçlü bir X-ışınları kaynağıdır, bu nedenle maddenin yapısının incelenmesiyle ilgili tüm araştırmalar SR'dir.
Ancak, hayat öyle ki, Rusya'da sadece üç SR kaynağı var ve ikisi burada yapıldı ve birinin başlatılmasına yardım ettik (biri Moskova'da, diğeri Zelenograd'da). Ve bunlardan sadece biri sürekli olarak deneysel modda çalışıyor - bu, bin yıl önce inşa edilen "eski güzel" VEPP-3'tür. Mesele şu ki, SR için bir hızlandırıcı inşa etmek yeterli değil. SI istasyonları için ekipman oluşturmak da önemlidir, ancak bu başka hiçbir yerde bulunmayan bir şeydir. Sonuç olarak, batı bölgelerimizin birçok araştırmacısı, Moskova bölgesinde bir yerde SI istasyonlarının oluşturulması ve geliştirilmesi için büyük fonlar harcamak yerine "her şey için hazır" bir temsilci göndermeyi tercih ediyor.
55. VEPP-3 halkasında
56. Bu, VEPP-4 kompleksinin veya daha doğrusu "asma katın" üçüncü katının kuşbakışı görünümüdür. en altta beton bloklar koruma radyasyonu, altlarında - POSITRON ve VEPP-3, sonra - mavimsi bir oda - kompleksin kontrol odası, kompleksin ve deneyin kontrol edildiği yer.
57. INP ve ülkenin en eski hızlandırıcı fizikçilerinden biri olan VEPP-3'ün "Başı" - Svyatoslav Igorevich Mishnev
INP'de, yaklaşık 3000 kişi için, lisansüstü öğrenciler de dahil olmak üzere sadece 400'den biraz fazla bilimsel çalışan var. Ve hepiniz makinenin başında duranın bir araştırmacı olmadığını ve yeni hızlanan halkaların çizimlerinin de öğrencilerle birlikte lisansüstü öğrenciler tarafından yapılmadığını anlıyorsunuz. INP, büyük bir tasarım departmanı, teknoloji uzmanları, elektrikçiler ve radyo mühendisleri ve ... düzinelerce başka uzmanlık içeren çok sayıda mühendislik ve teknik işçiye sahiptir. Çok sayıda işçimiz (yaklaşık 600 kişi), mekaniker, laboratuvar asistanları, radyo teknisyenleri ve bazen benim bile bilmediğim yüzlerce başka uzmanlık alanımız var, çünkü kimse bununla özellikle ilgilenmiyor. Bu arada, INP, ülkedeki genç işçiler - tornacılar ve frezeler için her yıl bir rekabet düzenleyen nadir işletmelerden biridir.
62. Dükkanlardan biri olan INP'nin üretimi. Ekipman çoğunlukla modası geçmiş, modern makineler, Chemakh'ta bulunmadığımız atölyelerde bulunuyor (Novosibirsk'te, Sistem Araştırma Enstitüsü'nün yanında böyle bir yer var). Bu atölyede CNC makineleri de var, sadece çerçeveye girmediler (bu, bloglardaki bazı açıklamalara cevaptır.)
Biz Iyafos'uz, tek bir organizmayız ve Enstitümüzdeki ana şey bu. Çok önemli olmasına rağmen, elbette, tüm teknolojik süreç fizik. Malzemelerle çalışmanın ayrıntılarını ve inceliklerini her zaman anlamazlar, ancak her şeyin nasıl bitmesi gerektiğini bilirler ve bir işçinin bir makinedeki küçük bir arızasının ülkemizde veya başka bir yerde milyonlarca dolarlık bir kuruluma yol açacağını hatırlarlar. Dünya. Ve bu nedenle, bazı yeşil öğrenciler mühendisin açıklamalarını bile anlamayabilir, ancak "bu kabul edilebilir mi?" diye sorulduğunda, onu çıkarması ve bir metre bazında beş mikronluk bir doğruluk koyması gerektiğini hatırlayarak başını olumsuz yönde sallar. , aksi takdirde yüklemek imkansız olacaktır. Ve sonra, teknoloji uzmanlarının ve mühendislerin görevi, onun, kötü adama, genellikle yaptığımız her şeye ters düşen akıl almaz gereksinimlerinin nasıl sağlanacağını bulmaktır. Ama icat eder ve sağlarlar ve aynı zamanda inanılmaz miktarda zeka ve yaratıcılık yatırırlar.
63. VEPP-4M kompleksi Zhmaka Alexander Ivanovich'in elektrik tesislerinden sorumlu kafası karışmış kişi.
64. Bu uğursuz çekim, Enstitünün binalarından birinde, VEPP-3, VEPP-4 ve VEPP-5 enjektörlerinin bulunduğu aynı binada çekildi. Ve bu sadece hızlandırıcının çalıştığı ve bir miktar tehlike arz ettiği anlamına gelir.
67. Dünyanın ilk çarpıştırıcısı, 1963'te temel parçacık fiziğindeki deneylerde kullanım olasılıklarını incelemek için inşa edildi. VEP-1, tarihinde kirişlerin dikey bir düzlemde dolaşıp çarpıştığı tek çarpıştırıcıdır.
68. Enstitü Binaları Arası Yeraltı Geçitleri
Enstalasyonlarla ilgili fotoğrafları ve ayrıntılı hikayeleri düzenlediği için Elena Elk'e teşekkürler.
6 Haziran 2016
60 çekim | 12.02.2016
Şubat ayında Novosibirsk Academgorodok'taki bilim günleri çerçevesinde INP'ye bir geziye çıktım. Bu raporda kilometrelerce yer altı geçitleri, parçacık hızlandırıcılar, lazerler, plazma jeneratörleri ve diğer bilim harikaları.
Nükleer Fizik Enstitüsü GI Budker (INP SB RAS), yüksek enerjili fizik ve hızlandırıcılar, plazma fiziği ve kontrollü termonükleer füzyon alanında dünyanın önde gelen merkezlerinden biri olan ülkedeki en büyük akademik enstitüdür. Enstitü, temel parçacıkların fiziğinde büyük ölçekli deneyler yapar, modern hızlandırıcılar, yoğun senkrotron radyasyon kaynakları ve serbest elektron lazerleri geliştirir. Yönlerinin çoğunda, Enstitü Rusya'daki tek kurumdur.
Bir ziyaretçinin enstitünün koridorunda karşılaştığı ilk cihazlar VEPP-2M'li bir rezonatör ve bir bükme mıknatısıdır. Bugün müze sergileri var.
Bir rezonatör böyle görünüyor. Aslında, temel parçacıkların hızlandırıcısıdır.
Çarpışan elektron-pozitron ışınlarına sahip VEPP-2M kurulumu 1974'te faaliyete başladı. 1990 yılına kadar birkaç kez modernize edildi, enjeksiyon kısmı geliştirildi ve yüksek enerji fiziğinde deneyler yapmak için yeni dedektörler kuruldu.
Bir halka boyunca hareket etmek için temel parçacık demetini saptıran döner bir mıknatıs.
VEPP-2M, dünyadaki ilk çarpıştırıcılardan biridir. Temel parçacıkların çarpışan ışınlarıyla çarpışmaya yönelik yenilikçi fikrin yazarı, SB RAS - GI Budker'ın Nükleer Fizik Enstitüsü'nün ilk yöneticisiydi. Bu fikir, yüksek enerji fiziğinde devrim yarattı ve deneylerin temelde yeni bir düzeye ulaşmasına izin verdi. Şimdi bu ilke, Büyük Hadron Çarpıştırıcısı da dahil olmak üzere tüm dünyada kullanılmaktadır.
Sonraki kurulum VEPP-2000 hızlandırıcı kompleksidir.
Çarpıştırıcı VEPP-2000 - modern kurulum fizik programını başarıyla tamamlayan VEPP-2M halkası yerine 2000'lerin başında INP SB RAS'ta inşa edilen çarpışan elektron-pozitron ışınları ile. Yeni depolama halkası, ışında 160 ila 1000 MeV arasında daha geniş bir enerji aralığına ve bir büyüklük sırasına göre daha yüksek parlaklığa, yani birim zaman başına ilginç olay sayısına sahiptir.
Yüksek parlaklık, ilk olarak INP SB RAS'ta önerilen ve VEPP-2000'de uygulanan orijinal yuvarlak çarpışan kirişler konsepti kullanılarak elde edilir. Işınların buluştuğu yerlerde KMD-3 ve SND dedektörleri yer almaktadır. Hafif mezonların veya nükleon-antinükleon çiftlerinin üretimi gibi bir pozitron olan bir elektronun antiparçacığıyla yok edilmesi sırasında meydana gelen çeşitli süreçleri kaydederler.
2012 yılında manyetik sistem ve ışın tanılama sisteminde bir dizi gelişmiş çözümün kullanılmasıyla VEPP-2000'in oluşturulması, hızlandırıcı fiziği alanında prestijli Ödül'e layık görüldü. Veksler.
Kontrol odası VEPP-2000. Tesis buradan kontrol ediliyor.
Bu tür enstrüman kabinleri bilgisayar ekipmanlarının yanı sıra tesisatın izlenmesi ve kontrol edilmesi için de kullanılmaktadır.
Burada, ampullerde her şey açık.
Enstitünün koridorlarında en az bir kilometre yürüdükten sonra, senkrotron radyasyon istasyonuna ulaştık.
Sinkrotron radyasyonu (SR), hızlandırıcılarda yüksek enerjili elektronlar bir manyetik alanda hareket ettiğinde meydana gelir.
Radyasyon bir dizi benzersiz özellikler ve madde araştırmaları ve teknolojik amaçlar için kullanılabilir.
SR'nin özellikleri en açık şekilde X-ışını spektral aralığında kendini gösterir, hızlandırıcılar-SR kaynakları en parlak X-ışını kaynaklarıdır.
Tamamen bilimsel araştırmaya ek olarak, SI uygulamalı problemler için de kullanılır. Örneğin, elektrikli araçlar veya yeni patlayıcılar için lityum iyon piller için yeni elektrot malzemelerinin geliştirilmesi.
Rusya'da SR kullanımı için iki merkez vardır - Kurchatov SR kaynağı (KISR) ve INP SB RAS'ın Sibirya Synchrotron ve Terahertz Radyasyonu Merkezi (SCSTR). Sibirya Merkezi, VEPP-3 depolama halkasından ve VEPP-4 elektron-pozitron çarpıştırıcısından gelen SR ışınlarını kullanır.
Bu sarı kamera Patlama istasyonu. Patlayıcıların patlamasını araştırır.
Merkez, numune hazırlama ve ilgili araştırmalar için iyi gelişmiş bir araçsal temele sahiptir.Merkez, Sibirya Bilim Merkezi enstitülerinden ve Sibirya üniversitelerinden yaklaşık 50 araştırma grubuna sahiptir.
Kurulum çok sıkı bir şekilde deneylerle yüklüdür. İş burada geceleri bile bitmiyor.
Başka bir binaya geçiyoruz. Oda ile Demir kapı ve "radyasyona girme" yazısı - biz buradayız.
Boron nötron yakalama tedavisinin (BNCT) klinik pratiğe yaygın olarak dahil edilmesi için uygun, hızlanan bir epitermal nötron kaynağının bir prototipi vardır. Basitçe söylemek gerekirse, bu cihaz kansere karşı mücadele içindir.
İnsan kanına bor içeren bir solüsyon enjekte edilir ve kanser hücrelerinde bor birikir. Daha sonra tümör, bir epitermal nötron akışı ile ışınlanır, bor çekirdekleri nötronları emer, büyük bir enerji salınımı ile nükleer reaksiyonlar meydana gelir, bunun sonucunda hastalıklı hücreler ölür.
BNCT tekniği, nötron kaynağı olarak kullanılan nükleer reaktörlerde test edilmiştir, ancak BNCT'yi klinik uygulamaya sokmak zordur. Parçacık hızlandırıcılar, kompakt, güvenli ve daha iyi nötron ışını kalitesi sağladıkları için bu amaçlar için daha uygundur.
Aşağıda bu laboratuvardan birkaç resim daha var.
Kişi, büyük tip bir fabrikanın dükkânında olduğu izlenimini edinir.
Karmaşık ve benzersiz bilimsel ekipman burada geliştirilir ve üretilir.
Ayrı olarak, enstitünün yeraltı geçitlerine dikkat edilmelidir. Toplam uzunluklarının tam olarak ne kadar olduğunu bilmiyorum ama birkaç metro istasyonunun buraya kolayca sığacağını düşünüyorum. Cahil birinin bunların içinde kaybolması çok kolaydır, ancak çalışanlar onlardan büyük bir kurumda neredeyse her yere gidebilirler.
"Oluklu tuzak" (GOL-3) kurulumuna geldik. Alt füzyon plazmasını harici bir manyetik alana hapsetmek için açık tuzaklar sınıfına aittir.Plazma, tesiste önceden oluşturulmuş bir döteryum plazmasına göreli elektron ışınları enjekte edilerek ısıtılır.
GOL-3 kurulumu üç bölümden oluşur: U-2 hızlandırıcı, ana solenoid ve çıkış ünitesi. U-2, patlayıcı emisyon katodundan elektronları çıkarır ve şerit diyottaki elektronları 1 MeV mertebesinde bir enerjiye hızlandırır. Oluşturulan güçlü göreli ışın sıkıştırılır ve döteryum plazmasında yüksek düzeyde mikrotürbülansın ortaya çıktığı ve ışının enerjisinin %40'ını kaybederek plazma elektronlarına aktarıldığı ana solenoide enjekte edilir.
Ünitenin altında ana solenoid ve çıkış tertibatı bulunur.
Ve en üstte U-2 elektron ışını üreteci var.
Tesis, açık manyetik sistemlerde plazma hapsinin fiziği, elektron ışınlarının plazma ile toplu etkileşiminin fiziği, güçlü plazma akışlarının malzemelerle etkileşimi ve bilimsel araştırmalar için plazma teknolojilerinin geliştirilmesi üzerine deneyler yürütür.
Çoklu ayna plazma hapsi fikri 1971 yılında G. I. Budker, V. V. Mirnov ve D. D. Ryutov tarafından önerildi. Çoklu ayna kapanı, oluklu bir manyetik alan oluşturan bir dizi bağlantılı ayna hücresidir.
Böyle bir sistemde, yüklü parçacıklar iki gruba ayrılır: tek aynalı hücrelerde yakalananlar ve tek aynalı hücrenin kayıp konisinde yakalanan transit olanlar.
Kurulum büyük ve elbette sadece burada çalışan bilim adamları tüm bileşenleri ve ayrıntılarını biliyor.
Lazer kurulumu GOS-1001.
Montaja dahil edilen ayna %100'e yakın bir yansıma katsayısına sahiptir. Aksi takdirde ısınır ve patlar.
Gezinin sonuncusu, ancak belki de en etkileyicisi Gazlı Dinamik Tuzak (GDT) idi. Bana, bilimden uzak biri, bana bazı şeyleri hatırlattı. uzay gemisi montaj dükkanında.
1986 yılında Novosibirsk Nükleer Fizik Enstitüsü'nde oluşturulan GDT kurulumu, açık tuzaklar sınıfına aittir ve plazmayı manyetik bir alanda sınırlamaya hizmet eder. Kontrollü termonükleer füzyon (CTF) konusundaki deneyler burada gerçekleştirilir.
Açık kapanlara dayalı CCF'nin önemli bir sorunu, plazmanın uç duvardan ısı yalıtımıdır. Mesele şu ki, açık tuzaklarda, tokamak veya yıldız tipi kapalı sistemlerin aksine, plazma tuzaktan dışarı akar ve plazma alıcılarına girer. Bu durumda, plazma alıcısının yüzeyinden plazma akışının etkisi altında yayılan soğuk elektronlar, tuzağa geri girebilir ve plazmayı kuvvetli bir şekilde soğutabilir.
GDT tesisinde uzunlamasına plazma hapsi çalışmasına ilişkin deneylerde, uç tanklarda plazma çekirdeğinin önündeki tapanın arkasındaki genişleyen manyetik alanın - genişleticilerin soğuk elektronların tuzağa girmesini önlediği ve termal olarak etkili bir şekilde etkili olduğu deneysel olarak gösterilmiştir. plazmayı uç duvardan yalıtır.
GDL pilot programı çerçevesinde, kalıcı iş Plazma stabilitesinin arttırılması, tuzaktan kaynaklanan uzunlamasına plazma ve enerji kayıplarının azaltılması ve bastırılması, kurulumun çeşitli çalışma koşulları altında plazmanın davranışının incelenmesi, hedef plazmanın sıcaklığının ve hızlı parçacıkların yoğunluğunun arttırılması üzerine. GDL ünitesi en çok modern araçlar plazma teşhisi. Çoğu INP'de geliştirildi ve hatta yabancı olanlar da dahil olmak üzere diğer plazma laboratuvarları için sözleşmeler kapsamında sağlandı.
INP'deki lazerler her yerde ve burada da.
Gezi buydu.
Geziyi organize eden INP SB RAS Genç Bilim Adamları Konseyi'ne ve enstitünün şu anda ne ve nasıl yaptığını gösteren ve anlatan tüm INP personeline şükranlarımı sunarım. INP SB RAS'ın halkla ilişkiler uzmanı Alla Skovorodina'ya bu raporun metni üzerindeki çalışmaya doğrudan katılan özel şükranlarımı sunmak isterim. Ayrıca arkadaşım Ivan'a teşekkürler
SB RAS'ın Budker Nükleer Fizik Enstitüsü, yüksek enerjili fizik, fizik ve hızlandırıcı teknolojisi, senkrotron radyasyon kaynakları ve serbest elektron lazerleri, plazma fiziği alanında dünyanın önde gelen merkezlerinden biri olan Rusya'daki en büyük akademik enstitüdür. ve kontrollü termonükleer füzyon. Birçok alanda INP SB RAS, Rusya'daki tek merkezdir.
Enstitü 1958 yılında Novosibirsk Academgorodok'ta I. Kurchatov başkanlığındaki Atom Enerjisi Enstitüsü'nden G. Budker başkanlığındaki Yeni Hızlandırma Yöntemleri Laboratuvarı temelinde kurulmuştur. Akademisyen G. Budker, enstitünün kurucusu ve ilk yöneticisidir. Enstitü Müdürü Alexander Skrinsky, Interfax-Sibirya'ya Enstitünün bugün üzerinde çalıştığı sorunları anlattı.
- Alexander Nikolaevich, şu anda akademik bilimde meydana gelen değişiklikler bağlamında enstitünün beklentilerini nasıl görüyorsunuz?
- Şu ana kadar önümüzdeki yıl için fonlamamızın değişmeyeceğini, bu yıl seviyesinde kaldığını söyleyebiliriz. Tarihsel olarak, enstitümüz sözleşmeler, işbirliklerine katılım vb. yoluyla daha fazla bütçe dışı bileşene sahiptir. Örneğin, 2013 yılı için Enstitü'nün tam bütçesinin 2 milyar rublesinden doğrudan bütçe finansmanı yaklaşık 800 milyon rubleye ulaştı. Gerisi bize geliyor, çünkü Rus emirleri de olsa da, başta yabancı olanlar olmak üzere diğer araştırma merkezlerinin ihtiyaçlarını yapıyoruz. Ve dedikleri gibi, ulusal ekonomi için uygulamalı şeyler yapıyoruz - tıp, güvenlik (havaalanlarındaki denetim sistemleri), hem Rusya hem de yabancı tüketiciler için çeşitli endüstriler. Elbette, uygulamalı gelişmelerimizin bir tür ayrı etkinlik olmadığını, doğal olarak temel bilim alanında yaptıklarımızdan yola çıktığını deniyoruz, çünkü bizim için merkezi çizgi, temel parçacıkların fiziği ve ilgili konulardır.
Temel fizik, ancak bilmediğiniz bir ülkede, kimsenin seyahat etmediği ve yapmadığı bir yönde yürüdüğünüzde gelişir, şu anda başkalarının henüz bilmediklerini öğrenirsiniz. Neredeyse her zaman paralel olarak birinin aynı sorunları çözmekle meşgul olduğu açıktır, geride kalabilirsiniz - ama bu ikinci soru.
İdeal olarak, tamamen yeni fenomenlere hiçbir şekilde yaklaşmak için yeni teknolojiler icat etmeye ve ustalaşmaya zorlanıyoruz. pratik uygulamalar Bu fenomenlerin keşfedilmemiş olması gibi basit bir nedenden dolayı daha önce kullanılmamıştı.
Örneğin, ilk yapay kaynakları geçen yüzyılın ortalarında ortaya çıkan senkrotron radyasyonu. O zamandan beri, senkrotron radyasyonu üretme, kalitesini, parlaklığını, yoğunluğunu iyileştirme, dalga boyunu kısaltma veya daha doğrusu ayarlanması olanaklarının iyileştirilmesi devam etti. Önümüzdeki yıllarda, şimdi dedikleri gibi, "3+" nesil için yeni bir senkrotron radyasyon kaynağı inşa edebileceğimizi umuyoruz. Aynı şekilde, yüksek enerjili bir elektron ışını lazeri. Frekansı değiştirilebilen tutarlı radyasyon üretir ve bunun mümkün olduğunu gösterdik. Lazerin ilk etabı 2003 yılında, ikinci etabı 2009 yılında lansmanı yapılmış olup, yakın gelecekte üçüncü etabının da piyasaya sürülmesini ümit ediyoruz. Bugün, serbest elektron lazerimiz, ortalama radyasyon gücü açısından, 40-80 ve 110-240 mikron dalga boyu aralığında dünyadaki diğer tüm uyumlu radyasyon kaynaklarından önemli ölçüde üstündür. İlk başta birçok kişi saçma sapan yaptığımızı söyledi - ancak bu neredeyse her zaman böyle. Şimdi lazer, teknolojide olmasa da, diğer bilim alanlarında - biyoloji, jeoloji, kimya - uygulama buluyor. Örneğin, ışık izotoplarını ayırmak, metamalzemelerle çalışmak vb. için kullanılabilir.
- INP'nin temel bilimde karşılaştığı görevler nelerdir?
Bir sonraki elektron-pozitron çarpıştırıcımızın parlaklığını (verimliliğini) 5 GeV'a kadar nispeten düşük bir enerjiye yükseltmek için çok büyük bir adım atmak istiyoruz. Bu çarpıştırıcının performansı, şimdiye kadar elde edilenden yaklaşık bin kat, hatta Büyük Hadron Çarpıştırıcısının performansından bile daha fazla olmalıdır. Çarpıştırıcının enerjisi nispeten düşük olsa da, bunun yalnızca parçacık fiziğinin değil, aynı zamanda kozmolojinin de karşı karşıya olduğu önemli sorulara yanıt sağlayacağını umuyoruz. Bu bilimler, enstrümantasyonlarında çok farklı olmasına rağmen, maddenin yapısını anlama açısından - birbirleri için gereklidirler. Yakın zamanda Eğitim ve Bilim Bakanı Dmitry Livanov'un açıkladığı gibi, çarpıştırıcımızı devletin destekleyeceği bilimsel mega projelerin sayısına tekrar dahil eden Rus hükümetinin bu kararı uygulamada tutarlı olacağı umulmaktadır. Gerçek şu ki, kurulumun toplam maliyeti yaklaşık 16 milyar ruble. Dünya standartlarına göre, bu çok fazla değil, diğer merkezler, Rusya ve diğer ülkelerdeki sanayi için yapılan taahhüt çalışmaları ile yaklaşık% 15'ini yatırım yapmayı başardık, ancak elbette projeyi tamamen kendi başımıza uygulamak imkansız. .
- Standart Model dayanacak mı?
Standart Model hakkında konuşmak ( modern teori temel parçacıkların yapısı ve etkileşimleri - IF), iki noktaya bölünmelidir: güvenilirliği ve eksiksizliği. İlk olarak, güvenilirlik hakkında.
Standart Model son derece güçlü bir tahmin gücüne sahiptir. Şimdiye kadar, Standart Modelden sapmaların varlığına dair doğrudan veya dolaylı kanıt bulmayı amaçlayan birçok farklı deneye rağmen, bu sapmaları herhangi bir önemli güvenilirlik seviyesinde tespit etmek mümkün olmamıştır. Bu anlamda, Novosibirsk deneyleri, her şeyden önce, yeni çarpıştırıcımız VEPP-2000, 20. yüzyılın en büyük doğa bilimi teorilerinden biri olan Standart Modeli test etmek için bir tür ileri karakoldur.
Bununla birlikte, kesin olarak söylenebilecek olan şu ki, Standart Model, mevcut haliyle, her şeyi açıklayan bir model olarak. temel etkileşimler, eksik. Doğada standart Model tarafından açıklanmayan, örneğin karanlık madde, karanlık enerji gibi fenomenler vardır ve bunu açıklamak için onu genişletmeniz gerekir (Standart Model). Önde, öncelikle kozmoloji, astronomi ve tabii ki yüksek enerji fiziği alanında çok sayıda deneysel çalışma var.
- INP'nin termonükleer ilerlemedeki çalışmaları nasıl ilerliyor?
Enstitümüzün faaliyet gösterdiği açık çevrim plazma sınırlama sistemlerine dayalı reaktörlerin geliştirilmesine yönelik yatırımlar, dünyadaki tokamaklara (plazmanın bir toroidal odada bir elektrik alanı ile sınırlandırıldığı - IF) yapılan yatırımlara kıyasla çok fazladır. daha küçük, bu nedenle, genel olarak, daha mütevazı bir şekilde ilerledi - plazma parametrelerinde, termonükleer parametrelere yakınlıklarında ve böyle bir yaklaşımın mühendislik ve teknolojik gelişimi açısından. Prensip olarak, elbette, bir termonükleer reaksiyon her iki yoldan da elde edilebilir, ancak ana ve en çok zor görev- bu enerjiyi elde etme sürecini ticari olarak çekici, teknolojik ve çevresel olarak kabul edilebilir hale getirmek.
Bu bakış açısından, ticari bir tokamak, pratikte uygulanması zor olan çok karmaşık bir teknolojidir ve ticari bir reaktörün açık döngü plazma sınırlama sistemleri temelinde uygulanabileceğini varsayarsak, gözle görülür şekilde daha hafif olabilir. , bir tokamaktan daha ucuz ve daha güvenli.
Sadece bu konuyla ilgilenmediğimize dikkat etmek önemlidir, örneğin, Amerikan şirketi Three Alpha Energy, megawatt aralığında bir dizi güçlü atomik ısıtma enjektörü yaptığımız aynı yönde ilerliyor.
Sizce, yakın zamanda INP'de elde edilen bir gaz dinamik tuzakta (GDT) plazma ısıtma ve hapsinin sonucu, dedikleri gibi, bir "ayna hücre" ye dayanan bir termonükleer reaktör olasılığını ne kadar yaklaştırıyor?
Gerçekten de, oldukça yakın bir zamanda, bu yılın Kasım ayında, subtermonükleer plazmanın ek mikrodalga (mikrodalga) ısıtılmasıyla GDT tesisinde 400 elektron voltluk (4.5 milyon derece) rekor bir elektron sıcaklığına ulaşıldı.
Sıcaklıktaki bu atılım (önceki rekor yaklaşık 250 elektron volttu), NSU ve Rusya Bilimler Akademisi Uygulamalı Fizik Enstitüsü (Nizhny Novgorod) ile seçkin bir Alman bilim adamı tarafından yönetilen bir mega proje çerçevesinde işbirliği sayesinde mümkün oldu. Profesör Manfred Thumm (Karlsruhe). Şu anda, onlar tarafından geliştirilen mikrodalga radyasyon kaynaklarından sadece biri dahil edilmiştir; ikincisi bağlandığında, plazma parametrelerinde daha fazla ilerleme bekliyoruz (yani sıcaklığında bir artış ve tuzakta plazma hapsi süresi - IF ).
Elde edilen sonuç, termonükleer enerji mühendisliği yolunda önemli bir adımdır - mühendislik açısından en basit olan açık tuzaklara dayalı nötron jeneratörleri ve nükleer füzyon reaktörleri oluşturma olasılığını doğrulamaktadır.
- Sizce tamamen Rus bir termonükleer projesi mümkün mü?
Ölçek ve buna bağlı olarak kaynak yoğunluğu benzer projeÖyle ki Amerika bile bu sorunu çözmeyi, sadece iç yeteneklere dayanarak üstlenmiyor. Ne tokamaks ne de açık döngü sistemleri. Her iki yön de uluslararası yönler olarak gelişiyor.
Fransa'da yapım aşamasında olan ITER (Uluslararası Termonükleer Deneysel Reaktör - Caradas'ta (Fransa) deneysel bir termonükleer reaktör oluşturmak için en büyük uluslararası proje - IF), örneğin, neredeyse bilimsel olarak en gelişmiş ülkelerin neredeyse tamamının olduğu gerçekten küresel bir projedir. Rusya, ABD, Japonya, Avrupa ülkeleri de dahil olmak üzere dahil. Ama aynı zamanda gelişme açık sistemler Plazma hapsi de uluslararası, işbirliğine dayalı ve ulusal olmayan projeler çerçevesinde yürütülmektedir. Ve mesele, örneğin Amerika'nın kendi başına bir termonükleer reaktör yapmak için yeterli paraya sahip olmaması bile değil. Muhtemelen, nihai sonuçtan emin olmadan "yalnız" gitmek için tüm riski almak istemiyorlar.
Ek olarak, Amerika Birleşik Devletleri, örneğin enstitüde sahip olduğumuz gelişmelere sahip değil. Bu nedenle onlar için sözleşmeli çalışmalar yapıyoruz, bilimsel ve teknik potansiyelimizi en hızlı şekilde ilerlemek ve sonuç almak için kullanıyorlar. Geleceğe yönelik bir miktar rezervimiz olmasına rağmen, açık sistemlerde devlet yatırımı yok ve teknolojileri geliştirmek ve yeni çözümler bulmak için yurt dışından sipariş alıyoruz.
- Enstitü başka hangi uluslararası projelerde yer almaktadır?
CERN-LHC projesine yani Büyük Hadron Çarpıştırıcısına katılım devam ediyor. Birkaç düzine araştırmacımız ATLAS ve LHCb dedektörleri ile deneylere katılıyor. Hızlandırıcı kompleksinin modernizasyonunda oldukça dikkat çekici bir rol alıyoruz.
Japonya'da 10-11 GeV enerjili bir elektron-pozitron çarpıştırıcısı olan yüksek parlaklıkta bir B-fabrikasının yaratılmasında yer alıyoruz.
Almanya'da iki büyük projeye katılıyoruz - Hamburg yakınlarında inşa edilmekte olan yüksek enerjili, çok yüksek enerjili, onlarca GeV elektronlu kirişler üzerinde kısa darbeli bir lazer. Dünyanın en güçlü X-ray lazeri olduğuna inanılıyor.
Almanya'daki bir diğer büyük proje, Darmstadt yakınlarındaki Wixhausen'deki Helmholtz Ağır İyon Araştırmaları Merkezi tarafından uygulanan FAIR projesi, Facility for Antiprotons and Ions Research'tür. Bu ağır bir iyon çarpıştırıcısı, yaklaşık 15 yıldır gelişimine katılıyoruz.
Almanya'daki her iki projeye de, INP'nin doğrudan devletimizden aldığından çok daha fazla ciddi Rus parası yatırıldı. Bu parayla biz ve az sayıda Rus enstitüsü hem lazer hem de FUAR için ekipman sipariş ediyoruz.
Neden bu şekilde yapılıyor, doğrudan değil - devlet bize, örneğin bu projeler için bir şeyler yapmamız için yatırım yapıyor, bu anlaşılmaz bir soru.
ITER'in farklı bir yapısı var: Rus tarafı ITER'e ekipman sağlıyor, enstitülerimize para yatırıyor - Kurchatovsky'de, bizimkinde, bazılarında.
Bu arada, Kurchatov Bilim Merkezi hakkında. INP ile olası bir ilişkilendirme konusu gündemden tamamen kaldırıldı mı?
Birleşme ile ilgili tartışmalar, Rusya Bilimler Akademisi reformunun aktif olarak tartışıldığı yaz aylarında ortaya çıktı. Daha sonra katılımımızla Rusya Bilimler Akademisi, enstitülerin bölüm bağlılığını değiştirmemeyi ve farklı kuruluşları yasal anlamda birleştirmeyi değil, uygulamaya geri dönmeyi önerdi. devlet programı Mega Bilim enstalasyonlarının oluşturulması için.
Yüksek parlaklığa ve nispeten düşük enerjiye sahip elektron-pozitron çarpıştırıcımız da dahil olmak üzere altı tanesi zamanında seçildi.
Devlet programının versiyonunu daha çok seviyoruz, çünkü öncelikle sadece bu projemiz değil, devam eden başka çalışmalarımız da var. Özel konular dahil. Ve hepsini alıp tek bir şeyde birleştirmek son derece mantıksızdır, herkesin herkesle idari olarak birleşmesi yanlıştır. Bilimde her şeyi bilen ve her alanda her şeyi anlayan bir liderliğin olmamasında zararlı sonuçlar görüyorum. Bir tür karşılıklı anlayışa sahip kuruluşlar ortaklaşa bir alan geliştirebilir. Bu alanda bazı kuruluşlarla - uygulamalı, endüstriyel ve diğer alanlarda - tamamen farklı olarak etkileşime girebilirler.
- Reformlardan biri sırasında, örneğin INP'yi üretim ve bilimin kendisine bölmek için herhangi bir fikir ortaya çıktı mı?
- Elbette, bu tür birçok fikir vardı ve birçok aşamada ortaya çıktılar. Ancak, temel araştırmalarımız ve diğer bilim alanlarındaki uygulamalar ve endüstriyel uygulamalar için ihtiyaç duyduğumuz, bir yerden satın alınamayan tüm yeni ekipmanlarımızı üretimimizde, daha doğrusu tasarım ve üretim kompleksinde yapıyoruz. tıbbi, vb. daha fazla karakter.
Bakın bizim ülkemizde endüstri bilimi öldü ya da ölmek üzere. Diyelim ki tasarım ve üretim parçamızı ayırabilirsiniz. Ve üretim bizden çok daha büyük olan endüstri enstitülerinden, endüstri tasarım bürolarından nasıl daha iyi yaşayacak?
Şüpheleniyoruz ve deneyimler, hem yurtdışında hem de yurtiçinde ve uygulamalı bir bakış açısıyla hayatta kaldığımızı ve ilginç olmaya devam ettiğimizi gösteriyor, çünkü tüm zincire sahibiz - temel araştırma, uygulamalı araştırma ve geliştirme, tasarım yetenekleri ve yüksek teknoloji üretimi .
- Enstitünün uygulamalı gelişmeleri neden yurtdışında Rusya'dan daha fazla talep görüyor?
1990 yılına kadar üretimimizin %85-90'ı yani endüstriyel hızlandırıcılar Sovyetler Birliği'ne gidiyordu. Isıya dayanıklı yalıtımın gerekli olduğu tüm kablo endüstrisi bunun üzerine inşa edildi. Sonraki yıllarda fabrikalar artık yeni bir şey satın alma fırsatına sahip değildi. Şimdi bu sefer ayakta kalan işletmelerin bir kısmı gelişmeye başladı ve tekrar ekipmanlarımızı almaya başladılar. Her yıl 10 ila 15 hızlandırıcı üretiyoruz (bu tür bir makinenin maliyeti 500.000 ila 2 milyon dolar). Artık tüketicilerin %20'sine sahibiz - Rus. Kazakistan'da çok az tüketici var. Elbette sadece 30 yıl önce yaptıklarımızı yapmaya değil, yeni şeyler yapmaya da hazırız. Ancak bunun için, örneğin elektrik endüstrisinden ısıya dayanıklı kabloların üretimi için bir sipariş olduğu için siparişler olmalıdır. Sonra hemen bize 15 hızlandırıcı sipariş ettiler - bu 1970 civarındaydı. Ve bunun üzerine aslında üretimimiz arttı, o zaman tedarik edebileceğimiz bir hızlandırıcımız yoktu, örnekler, bireysel gelişmeler vardı... onlarca ve yüzlerce kilovatlık kapasite - durum böyle değildi. Ayrıca, bunun bizimle değil, fabrikada, belki de fizikten hiçbir şey anlamayan insanlarla çalışması gerekiyordu, böylece bir gün veya bir ay boyunca işe yaramayacaktı.
Hızlandırıcılarımızın birçoğu 20 yıldır çalışıyor, bazen bizden yedek parça sipariş ediyorlardı ama çoğunlukla fabrikalar kendileri işletiyordu. Sonra yurtdışına, özellikle Çin'e gitti. Şimdi, Çin ile belirli bir sorun ortaya çıktı. Yeni cihazlarımıza, yeni makinelerimize ve sadece bizimkilere sahip olduklarında yaptıkları ilk şey, muhtemelen onları mümkün olduğunca katı bir şekilde kopyalamaktır. En yaygın olan ELV tipi hızlandırıcılarda ustalaşmaları yaklaşık 15 yıl sürdü. Şimdi Çin'de SSCB ve Rusya'da her zamankinden daha fazla hızlandırıcı var - yaklaşık 50. Şimdiye kadar, kendi üreticilerinden ve bizimkilerden - yaklaşık bire bir hızlandırıcı satın alıyorlar. Bir süre sonra bizi elbette Çin'den gelen eski hızlandırıcılarla devirecekler. Ancak Hindistan pazarına da girmeye çalışıyorlar. Kore'ye gitmeleri daha zor çünkü Samsung ile birlikte hızlandırıcılar üretiyoruz. Hem Kore'de kullanılıyorlar hem de Çin'e tedarik ediliyorlar. Genel olarak konuşursak, Çin büyük ve bizim arabalarımıza alışanlar bize tutunuyor gibi görünüyor. Ama bu sonsuza kadar süremez, gelişmemiz, ilerlememiz gerekiyor. Elbette teknolojilerde bir devrime ihtiyacımız var, bazıları ülkemizde planlanıyor, ancak şu ana kadar neredeyse hiç Rus tüketicisi yok. Yabancı bir tüketicinin kalkınmayı finanse edeceği gerçeğine güvenmeye gerek yok, sadece hazır ekipman satın alabilirler.
Diyelim ki Rus liderler bilimin, bilime dayalı teknolojinin vb. gelişimini gerçekten önemsiyorlar. Diyelim ki durum bu. Şimdi sık sık şöyle tartışıyorlar: burada biz (ülke) böyle bir teknoloji alanında, teknolojide çeşitli nedenlerle geride kalıyoruz. Oraya para yatıralım. Kural olarak, bu boş bir konudur, yani dipsiz bir namlu olduğu ortaya çıkar, çünkü kalifiye ve alışkın bir ekibiniz yoksa ve ekibin sonucunu almazsanız, sonuç olmaz. Veya başka bir akıl yürütme - hadi her şeyi, tüm teknolojiyi satın alalım, buraya getirelim ve ihtiyacımız olan her şeyi üretelim. Ayrıca pratikte çalışmıyor, çünkü ileri teknoloji elde etmek neredeyse imkansız. Bunların hepsi 15-20 yıl önceki teknolojiler. Tabii ki, yurt dışında ön planda çalıştıkları şeyin buna izin verilmeyecektir. Bu nedenle, dünya toplumu için ilginç sonuçlar üreten, arkasında hem olumlu bir geçmiş hem de olumlu bir durum olan, yani küresel ölçekte ilerlemiş olan grup ve kuruluşları ülkenizde desteklemek doğrudur. . Ve bu tür organizasyonlara yatırım yapmanız gerekiyor, geri dönüş anında ve garantili olacak.
Bu arada, örneğin enstitümüzde çığır açan teknolojiler, elektron ışınları üzerinde aynı lazer, kazandığımız parayla yaratılıyor ve devlet gelişmemizi emrettiği ve finanse ettiği ya da yapmamızı emrettiği ya da bizi desteklediği için değil. girişim. Bir gün Rusya'da talep göreceğini anlayarak kendimiz inşa ettik. VEPP-2000 elektron-pozitron çarpıştırıcısı benzer şekilde inşa edildi - bu konuda devletten temel bilim için hiçbir şey almadık. Bugün devletin bilime ayırdığı ödenekler Enstitümüzdeki maaş, aidat vb. masrafları karşılamamaktadır. Durumun nasıl daha da gelişeceğini söylemek zor.
interfax-russia.ru
Nükleer Fizik Enstitüsü GI Budker SB RAS, 1958 yılında Novosibirsk Academgorodok'ta IV Kurchatov başkanlığındaki Atom Enerjisi Enstitüsü'nün yeni hızlandırma yöntemleri laboratuvarı temelinde kurulmuş bir enstitüdür. INP, Rusya Bilimler Akademisi'nin en büyük enstitüsüdür. Enstitünün toplam çalışan sayısı yaklaşık 2900 kişidir. Enstitünün araştırma görevlileri arasında 5 asil üye bulunmaktadır. Rus Akademisi Bilimler, Rusya Bilimler Akademisi'nin ilgili 6 üyesi, yaklaşık 60 bilim doktoru, 160 bilim adayı. INP, CERN'deki Büyük Hadron Çarpıştırıcısı için oldukça etkileyici miktarda çalışma gerçekleştirdi.
Her şey böyle başladı: VEP-1 (Karşı Elektronik Kirişler)
Dünyanın ilk çarpıştırıcısı, 1963'te temel parçacık fiziğindeki deneylerde kullanım olasılıklarını incelemek için inşa edildi. VEP-1, tarihinde kirişlerin dikey bir düzlemde dolaşıp çarpıştığı tek çarpıştırıcıdır.
Günümüzde, INP SB RAS'ta iki hızlandırıcı çalışmaktadır: VEPP-4 ve VEPP-2000.
Gelişimi 2000 yılında da başlayan VEPP-2000 elektron-pozitron çarpıştırıcısı, Büyük Hadron Çarpıştırıcısının bir tür küçük kardeşi haline geldi. Avrupa çarpıştırıcısındaki parçacıkların enerjisi ışın başına 100 GeV'ye ulaştıysa (toplam enerji 200 GeV'dir), o zaman Sibirya çarpıştırıcısı tam olarak 100 kat daha zayıf - 2000 megaelektronvolt veya 2 gigaelektronvolt.
Yeni çarpıştırıcının ana görevlerinden biri maksimize etmektir. yüksek hassasiyet bir elektron-pozitron çiftinin hadronlara - mezonlara ve baryonlara yok edilmesinin parametrelerini ölçmek. Bir pozitron ve bir elektron - bir parçacık ve bir antiparçacık - çarpışmalarda tamamen elektromanyetik radyasyona dönüşerek yok olabilir. Bununla birlikte, bazı enerjilerde, bu çarpışmalar iki (mezon) veya üç kuarktan (baryonlar - protonlar ve nötronlar) oluşan başka parçacıklar üretebilir.
Protonların ve nötronların iç yapısı hala tam olarak anlaşılamamıştır.
Azot ile anında ayak soğutma.
Bana şu anda dünyanın en güçlü mıknatıslarından biri olduğu söylendi.
VEPP-2000 Yönetimi
VEPP-4 hızlandırıcı kompleksi, çarpışan yüksek enerjili elektron-pozitron ışınlarıyla deneyler yapmak için benzersiz bir tesistir. VEPP-4 kompleksi bir enjektör (350 MeV'ye kadar ışın enerjisi), VEPP-3 depolama halkası (2 GeV'ye kadar) ve VEPP-4M elektron-pozitron çarpıştırıcısı (6 GeV'a kadar) içerir.
Evrensel bir temel parçacık detektörü olan VEPP-4M çarpıştırıcısı KEDR, yüksek enerji fiziği deneyleri için tasarlanmıştır.
VEPP-4M, dünyadaki başka hiçbir laboratuvarda elde edilemeyen, 10-7'ye kadar bağıl hata ile rezonans depolarizasyon yöntemiyle parçacık enerjisini ölçmek için bir sistem uygular. Bu teknik, temel parçacıkların kütlelerini son derece yüksek doğrulukla ölçmeyi mümkün kılar.
Son yıllarda, çoğu deneyin amacı, temel parçacıkların kütlelerinin hassas ölçümü olmuştur.
Yüksek enerjili fiziğe ek olarak, VEPP-4 kompleksinde, çıkarılan senkrotron radyasyon ışınları kullanılarak araştırmalar yürütülmektedir. Ana alanlar malzeme bilimi, patlayıcı süreçler, arkeoloji, biyoloji ve tıp, nanoteknoloji vb.
Novosibirsk, Yekaterinburg, Krasnoyarsk, Tomsk, St. Petersburg, Moskova vb. RAS enstitülerinin yanı sıra Almanya, Fransa, İtalya, İsviçre , İspanya, ABD, Japonya ve Güney'den yabancı enstitüler dahil olmak üzere 30'dan fazla Rus ve yabancı kuruluş Kore.
VEPP-4m'nin çevresi 366 metredir.
Yarım halkaları yeraltında çalışır
VEPP-3 depolama halkasında, rekor kıran bir gaz jeti (döteryum veya hidrojen) doğrudan enjekte edilen dahili bir gaz hedefi üzerinde nükleer fizik deneyleri gerçekleştirilir. vakum odası sürmek.
VEPP-3 depolama halkası 74,4 m uzunluğunda, enjeksiyon enerjisi 350 MeV ve maksimum enerji 2000 MeV'dir.
Şu anda VEPP-3'ün ana çalışma alanları, elektronların ve pozitronların VEPP-4M çarpıştırıcısına birikmesi ve enjeksiyonu, bir senkrotron radyasyonu kaynağı olarak çalışmak ve elektronların polarize döteronlar tarafından saçılması üzerine bir dahili gaz hedefi ile deneyler yapmaktır.
Enjeksiyon kompleksinin depolama-soğutucusu.
GDT (dinamik gaz kapanı) tesisi, uzun manyetik sistemlerde termonükleer plazmanın hapsedilmesiyle ilgili önemli fiziksel problemlerin deneysel çalışmasının bir standıdır. açık tip... İncelenen konular arasında, partiküllerin ve enerjinin uzunlamasına kayıplarının fiziği, plazmanın denge ve manyetohidrodinamik kararlılığı, mikro kararsızlık bulunmaktadır.
GDT tesisi üzerinde yapılan deneyler, sıcak plazma fiziğindeki birkaç klasik soruya yanıt verdi.
GDL birimi şu anda modernize ediliyor. Modernizasyonun amacı, plazma ısıtması için yeni nesil güçlü atomik enjektörleri kullanmaktır. Hesaplamalara göre, bu tür enjektörler, sıcak plazmanın kayıt parametrelerinin elde edilmesini mümkün kılmaktadır; bu, plazmanın hapsedilmesi ve ısıtılması fiziğinin ayrıntılı bir çalışması üzerinde bir dizi deney yapmayı mümkün kılacaktır, bu da, plazmanın termonükleer reaktörlerinin karakteristik parametreleriyle. gelecek.
Çok aynalı plazma kapanı GOL-3.
GOL-3 tesisinde, plazmanın yüzeyle etkileşimini incelemek için deneyler yapılıyor. Bu deneylerin amacı, sıcak bir plazma ile temas halinde olan bir termonükleer reaktörün elemanları için en uygun yapısal malzemeleri seçmektir.
GOL-3 kurulumu, üzerine çok sayıda bobinin (110 adet) yerleştirildiği, borunun içinde güçlü bir manyetik alan oluşturan bir solenoiddir. Kurulumu çalıştırmadan önce, vakum pompası hava tüpten dışarı pompalanır, ardından içine döteryum atomları enjekte edilir. Ardından, tüpün içeriği, yüklü parçacıklardan oluşan bir ışını geçirerek on milyonlarca dereceye kadar ısıtılmalıdır.
Isıtma iki aşamada gerçekleşir - sayesinde elektrik şarjı 20 bin dereceye kadar ön ısıtma elde edilir ve daha sonra bir elektron demetinin "enjeksiyonu" ile 50-60 milyon dereceye kadar ısıtılır. Plazma bu durumda yalnızca bir saniyenin küçük bir kısmı için tutulur - bu süre zarfında cihazlar sonraki analizler için okumalar alır.
Bunca zaman, bobinlere voltaj uygulanır ve içlerinde yaklaşık beş teslalık bir manyetik alan oluşturulur.
Fiziksel yasalara uyan böyle güçlü bir alan, bobinleri ayırma eğilimindedir ve bunu önlemek için güçlü çelik bağlantı elemanları ile bir arada tutulurlar.
Sadece bir günde, her biri yaklaşık 30 megavat elektrik gücü tüketen birkaç "çekim" var. Bu enerji, Novosibirsk hidroelektrik santralinden ayrı bir ağ üzerinden geliyor.
FEL'in INP'ye bitişik Kimyasal Kinetik ve Yanma Enstitüsünde kurulumu.
Serbest elektron lazerleri iki birimden oluşur - bir dalgalayıcı ve bir optik rezonatör.
Fikir şudur - bir elektron ışını, alternatif bir manyetik alana sahip bir bölümden geçer. Bu alanın etkisi altında elektronlar düz bir çizgide değil, sinüzoidal, dalgalı bir yörünge boyunca uçmaya zorlanır. Bu yalpalama hareketini yapan göreli elektronlar, içinde çılgın bir vakum (10-10 milimetre cıva) bulunan optik bir rezonatöre düz bir çizgide düşen ışık yayar.
Borunun karşı uçlarında iki büyük bakır ayna vardır. Aynadan aynaya ve arkaya giderken, ışık, bir kısmı tüketiciye verilen iyi bir güç kazanır. Enerjilerini elektromanyetik radyasyona bırakan elektronlar, bükülen mıknatıslar sisteminden geçerek HF rezonatörlerine geri döner ve orada yavaşlar.
Bugün altı adet olan kullanıcı istasyonları, binanın ikinci katında, hızlandırıcı salonunun dışında, FEL operasyon döneminde kalmasına izin verilmeyen bir yerde bulunuyor. Radyasyon, kuru nitrojenle doldurulmuş borulardan yukarı doğru yönlendirilir.
Özellikle, bu tesisten gelen radyasyon, biyologlar tarafından karmaşık moleküler sistemleri incelemek için yeni bir yöntem geliştirmek için kullanıldı.
Kimyagerler için, reaksiyonların çok enerji verimli kontrolü olasılığı ortaya çıkıyor. Fizikçiler metamalzemeleri araştırıyorlar - yapay malzemeler belirli bir dalga boyu aralığında negatif kırılma indisine sahip olan, tamamen görünmez hale gelen vb.
"Kapıdan" da görebileceğiniz gibi, bina muhtemelen radyasyondan korunma açısından 100 kat güvenlik payına sahiptir.
Fotoğrafların kullanımıyla ilgili tüm sorularınız için e-postaya yazın.
