Молодой ученый Данила Никифоров, работающий в Институте ядерной физики имени Г. И. Будкера СО РАН, представил инновационный проект на мероприятии RuPAC'23.
Этот проект связан с созданием накопительного кольца для комптоновского гамма-источника, который предоставит возможность получать комптоновские гамма-кванты в широком диапазоне энергий. Руководство этим проектом в рамках научной программы Национального центра физики и математики осуществлял член-корреспондент РАН Николай Винокуров, заведующего лабораторией ИЯФ СО РАН.
Что делает этот проект таким значимым? Комптоновские гамма-кванты, производимые в таком накопителе, станут мощным инструментом для исследования внутренней структуры связей в атомных ядрах. Это открытие имеет потенциал повлиять на развитие медицины, материаловедения и других научных областей.
Для лучшего понимания инновацию комментирует Данила Никифоров: «Комптоновские гамма-кванты эффективнее всего получать в накопителях электронов. Сегодня в мире самой производительной установкой с рекордными параметрами является электронный накопитель HIgS в университете Дюка (США) максимальная энергия электронов в кольце HIgS равна 1,2 ГэВ; мы планируем увеличить эту энергию до 2 ГэВ. Кроме того, мы сможем генерировать интенсивный поток фотонов (109 фотонов в секунду) с крайне узким энергетическим спектром в диапазоне от 0.1 до 2%».
Специалисты предложили дизайн накопительного кольца, посчитали магнитную оптику кольца и требуемые параметры пучка для взаимодействия с различными видами лазеров, оценили максимальное отклонение энергии электронов после их взаимодействия с лазером, при котором не происходит потерь электронов на вакуумной камере.
«Для генерации интенсивного потока фотонов необходимо иметь много электронов, которые циркулируют в накопителе. Таким образом могут возникнуть нежелательные коллективные эффекты, которые могут привести к ухудшению качества пучка электронов в накопителе. В нашей работе мы предложили магнитную структуру кольца, которая обеспечивает отрицательный радиус кривизны орбиты пучка. Такая структура позволит нам контролировать нежелательные коллективные эффекты. Подобные специализированные структуры до сих пор не создавали ни в одной лаборатории мира», — добавил молодой учёный.
XXVIII Международная конференция по ускорителям частиц RuPAC'23 объединила этой осенью в Новосибирске более 300 ведущих специалистов для обсуждения развития ускорительной науки и технологий в России. Мероприятие организовано Отделением физических наук РАН, Научным советом по ускорителям заряженных частиц РАН и Институтом ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН.
.jpg)
