Высокочастотные усилители ― клистроны ― созданы в ИЯФ. Фото: Ольга Мерзлякова / «Научная Россия»
В конце 2024 г. ученые планируют запустить «Сибирский кольцевой источник фотонов» (ЦКП «СКИФ»), строящийся под Новосибирском. Западные санкции внесли свои коррективы, но не помешали реализации одного из самых громких проектов отечественной науки. Физикам уже удалось импортозаместить мощные высокочастотные усилители — клистроны, — которые раньше можно было купить только в трех странах мира. О ходе строительства ЦКП «СКИФ» сегодня на пресс-конференции в Новосибирске рассказали директор ИЯФ СО РАН академик П.В. Логачев, заместитель директора ИЯФ СО РАН по научной работе, директор ЦКП «СКИФ» член-корреспондент РАН Е.Б. Левичев и директор Института катализа им. Г.К. Борескова академик В.И. Бухтияров.
Физики ИЯФ СО РАН сообщили журналистам, что для ускорения пучка электронов в линейном ускорителе СКИФ до 200 МэВ необходимы мощные высокочастотные усилители клистроны с выходной мощностью более 50 МВт, создающие в структуре линейного ускорителя ускоряющее поле. Клистроны с необходимыми для СКИФа параметрами производятся только во Франции, США и в Японии, где ранее и планировалось приобрести их. Японская компания, следуя антироссийской политике санкционной блокады, отказала в поставке СВЧ-усилителей, разорвав подписанный контракт, и ИЯФ при поддержке РНФ и НИЦ «Курчатовский институт» начал разработку отечественного клистрона.
В мае 2023 г. в ИЯФ СО РАН на созданном прототипе клистрона достигнута проектная мощность 50 МВт и другие параметры, гарантирующие работу линейного ускорителя «СКИФ». Клистрон работает надежно, и производство ИЯФ приступило к изготовлению первых серийных приборов, подчеркнули ученые.
«Это был последний недостающий элемент технологии, который обеспечил нам полную импортонезависимость в создании этих установок», ― прокомментировал директор ИЯФ СО РАН академик П.В. Логачев.
Пресс-конференция руководителей ЦКП «СКИФ». Фото: Ольга Мерзлякова / «Научная Россия»
Таким образом, совместно с ранее разработанными в ИЯФ высоковольтными модуляторами, ускоряющими структурами, электронной пушкой, другим оборудованием, в России появилась полная отечественная технология создания линейных ускорителей электронов и позитронов, необходимых для источников синхротронного излучения, коллайдеров и других ускорительных проектов.
«Себестоимость наших клистронов существенно ниже мировой цены. Мы будем очень конкурентоспособны с этими приборами на мировом рынке. <…> Мы делаем не только клистрон: мы делаем к нему модулятор системы управления, задающую ВЧ-систему, ускоряющие структуры на любые задачи, источники электронов / позитронов на любые задачи и все, что связано с линейными ускорителями. Мы можем делать большие системы под ключ, под совершенно разные потребности наших потенциальных потребителей», ― сообщил П.В. Логачев.
ЦКП «СКИФ» ― источник синхротронного излучения поколения 4+ с энергией 3 ГэВ, проект класса «мегасайенс». Уникальные характеристики нового синхротрона позволят проводить передовые исследования с яркими и интенсивными пучками рентгеновского излучения во множестве областей — химии, физике, материаловедении, биологии, геологии, гуманитарных науках. Также «СКИФ» поможет решить актуальные задачи инновационных и промышленных предприятий. Источник справки и фото: официальный сайт ЦКП «СКИФ»
«В настоящий момент идет синхронизация работ ИЯФ по изготовлению оборудования и строительных монтажных работ с тем, чтобы в середине 2024 г. прийти к возможной сборке прежде всего инжекторного комплекса и затем основного накопителя. Планируется осуществить наладку и запуск соответствующего оборудования до конца 2024 г.», ― рассказал директор Института катализа им. Г.К. Борескова академик В.И. Бухтияров.
В конце пресс-конференции ученые ответили на вопросы участников встречи и рассказали о ближайших планах по реализации большой научной программы синхротронных и нейтронных исследований.
Оборудование бустера установки ЦКП «СКИФ». Автор: Анна Ершова. Источник: пресс-служба ЦКП «СКИФ»
«Планируется еще ряд источников синхротронного излучения. Первое ― это модернизация, а вернее, создание нового источника в Курчатовском институте: это замена действующего “КИСИ” (синхротрона “КИСИ-Курчатов” ― Примеч. ред) на новую машину. Подобного класса машина под названием “РИФ” (Российский источник фотонов) должна быть изготовлена для Дальневосточного федерального университета, и в Курчатовском институте на площадке в Протвино должен быть создан флагман этой программы ― большой шестигэвный (с энергией электронов 6 ГэВ ― Примеч. ред) комплекс: синхротрон “СИЛА”. Все эти три большие установки (а еще есть установки в Зеленограде, которые тоже необходимо вывести на рабочие параметры) везде потребуют мощных СВЧ-усилителей для линейных ускорителей. Итак, мы имеем четыре установки, как минимум, в рамках программы синхротронных и нейтронных исследований, помимо СКИФа, которые нуждаются в подобном оборудовании и технологиях. <…> Эти установки тоже необходимо сделать в срок и на самом высоком мировом уровне», ― подытожил П.В. Логачев.
Подробнее ― в нашем видео.