Перспективные разработки систем ускорителей и коллайдеров нового поколения для фундаментальных и прикладных целей
Руководитель темы: | Ширков Г.Д. |
Заместитель: | Будагов Ю.А. |
Участвующие страны и международные организации:
Армения, Беларусь, Болгария, Великобритания, Германия, Греция, Грузия, Италия, Куба, Польша, Россия, Словакия, США, Украина, Чехия, ЦЕРН, ЮАР, Япония.
Изучаемая проблема и основная цель исследований:
Разработка систем и элементов ускорителей нового поколения в ОИЯИ, прикладные исследования на электронных ускорителях, участие ОИЯИ в
создании проектов международных ускорительных комплексов и коллайдеров.
Ожидаемые результаты по завершении этапов темы или проектов:
Участие ОИЯИ в международных коллаборациях по проектированию, созданию и совершенствованию ускорительных комплексов и коллайдеров нового поколения
в формате научно-исследовательских работ и опытно-конструкторских разработок по физике и технике ускорителей: конструкция криомодулей и ускоряющих
систем на основе сверхпроводящих резонаторов; исследования в области физики лазеров на свободных электронах, разработка и конструирование диагностических
и ускорительных систем для сверхкоротких плотных банчей в линейных электронных ускорителях; формирование и диагностика сверхкоротких плотных электронных
сгустков в линейных ускорителях на базе фотоинжектора; создание тестовых исследовательских установок по изучению ускоряющих структур; разработка и создание
инструментов нового поколения для высокопрецизионного метрологического сопровождения при сооружении и эксплуатации
крупномасштабных исследовательских установок, ускорительных и спектрометрических комплексов. Совместные разработки в области лазерно-плазменных
ускорительных технологий. Создание на базе стенда линейного ускорителя комплексов для калибровки электромагнитных калориметров и исследования характеристик
других типов детекторов, а также комплекса лабораторных и практических работ для студентов и аспирантов инженерно-физических специальностей университетов
стран-участниц ОИЯИ.
Ожидаемые результаты по этапам темы или проектам в текущем году:
- Моделирование и оптимизация динамики пучка в фотопушке инжектора. Изготовление и исследование "прозрачных" тонкопленочных фотокатодов. Разработка, изготовление и монтаж блока управления высоковольтным (до 40 кВ) источником экстрактора пушки. Монтаж системы измерения эмиттанса щелевым методом.
- Оптимизация параметров электронного пучка Линак-200 с энергией 200 МэВ. Модернизация системы термостабилизации 3-й ускорительной станции. Вывод пучка в атмосферу и оптимизация его параметров для пользователей. Изготовление системы параллельного переноса пучка (работы по программе ЛЯП) после 2-й и 3-й ускорительных станций. Тестирование волноводного ВЧ-переключателя для коистрона "VARIAN". Работы по восстановлению и модернизации систем контроля и блокировок.
- Ввод в эксплуатацию профессиональных Прецизионных Лазерных Инклинометров и их испытание в ЦЕРН и ГГО. Разработка и создание Абсолютного Измерителя Длины с микронным разрешением для длин 1-10 м. НИОКР по созданию 150-метровой Лазерной Реперной Линии с возможностю одновременного измерения пространственного положения 6 точек на контролиремом объекте с точностью 10 микрон (неразрушающий контроль).
- Разработка образовательных программ и учебных планов для студентов и аспирантов инженерно - физических специальностей из ВУЗов России и других государств - членов
ОИЯИ, основанных на работе с оборудованием, входящем в состав ускорителя Линак-200, проведение обучающих практикумов на ускорителе.
- Исследования интенсивных электронных пучков и лазеров на свободных электронах: анализ инфракрасного излучения из ондулятора ОИЯИ на FLASH, диагностика электронных банчей на FLASH с использованием детектора на основе микроканальных пластин в области длин волн 6-50 нм, эксперименты с детекторами микроканальных пластин на FLASH-2, исследование режимов самоусиления на FLASH-2, первые эксперименты на XFEL для SASE1 и SASE3 с детекторами микроканальных пластин, работающих в рентгеновском диапазоне длин волн 0.05-0.4 нм и 0.4-4.43 нм, соответственно. Установка детектора микроканальных пластин в туннель XFEL для SASE2, экспериментальные исследования по формированию 3-х мерных эллипсоидальных электронных банчей с малым эмиттансом на PITZ с новой лазерной системой.
- Подготовка предложений по участию ОИЯИ в международных проектах будущих коллайдеров высокой энергии.
Проекты по теме: |
|
Название проекта |
Руководитель проекта |
Приоритет проекта (сроки реализации) |
1. | Проектирование, изготовление и испытания прототипов элементов ускорителей и коллайдеров нового поколения для фундаментальных и прикладных целей |
Ширков Г.Д. Кобец В.В. | 1 (2016-2018) |
2. | Прецизионная лазерная метрология для ускорителей и детекторных комплексов |
Будагов Ю.А. Ляблин М.В. |
1 (2016-2018) |
Основные этапы темы: |
| Этап темы или эксперимент | Руководители | Статус проекта или эксперимента |
| Лаборатория или другие подразделения ОИЯИ Ответственные от лаборатории | Основные исполнители |
1. | Создание прототипа фото-ин- жектора с энергией до 400 кэВ на базе электронной пушки с "прозрачным" фотокатодом, интегрированной в ускоряющую структуру
прямого действия и драйверного лазера пико- секундного диапазона | Балалыкин Н.И. Ноздрин М.А. |
|
|
ЛФВЭ
| Минашкин В.Ф., Шабратов В.Г., Шевелкин А.В.
|
2. | Тестовый стенд с электронным пучком на основе линейного ускорителя с энергией до 200 МэВ для
исследования свойств ускоряющих структур, создания и исследования ЛСЭ, исследования полупроводниковых структур для новых детекторов исследований радиационной
стойкости полупроводниковых детекторов на основе арсенида галлия и других прикладных исследований | Ширков Г.Д. Кобец В.В. Ноздрин М.А. |
|
|
ЛФВЭ
| Минашкин В.Ф., Шабратов В.Г., Скрыпник А.В., Уханов А.Н.
|
|
ЛЯП
| Артиков А.М., Будагов Ю.А., Глаголев В.В., Давыдов Ю.И., Дугинов В.Н., Сыресин Е.М., Госткин М.И., Смолянский П.И., Пороховой С.Ю.
|
|
УНЦ
| Пакуляк С.З., Жемчугов А.С.
|
3. | НИРиОКР по высокоточной лазерной метрологии про- странственного положения секций ускорителей, включая сейсмический мониторинг для повышения
светимости коллайдеров | Будагов Ю.А. Ляблин М.В. |
|
|
ЛЯП
| Азарян Н.С., Батусов В.Ю., Давыдов Ю.И., Демин Д.Л., Глаголев В.В., Коломоец В.И.,
Коломоец С.М., Плужников А.А., Романов В.М., Сабиров Б.М., Студенов С.Н., Сазонова А.В., Торосян Г.Т.
|
4. | Создание на канале ускорителя Линак-200 учебного стенда для проведения практических занятий по ускорительной, СВЧ и вакуумной технике и разработка
соответствующих образовательных программ и учебных материалов | Жемчугов А.С. Ноздрин М.А. |
|
|
УНЦ
| Белозеров Д.С., Верламов К.А., Гикал К.Б., лыденный Д.А.
|
5. | Исследования в области физики интенсивных электронных пучков и физики ЛСЭ. Разработка
и создание диагностических и ускоритель- ных систем для сверхкоротких плотных банчей в линейных электронных ускорителях | Сыресин Е.М. Бровко О.И. Юрков М.В. |
|
|
ЛЯП
| Морозов Н.А., Чеснов А.Ф., Петров Д.С., Романов В.М.
|
|
ЛФВЭ
| Гребенцов А.Ю., Мыслинская О.А.
|
6. | Подготовка предложений по участию ОИЯИ в между- народных проектах будущих коллайдеров высокой энергии | Ширков Г.Д. Коваленко А.Д. |
Подготовка проекта Реализация |
| |
Сотрудничество по теме: | | Страна или международная организация | Город | Институт или лаборатория | Участники | Статус |
Армения
| Ереван
| АНССЗ
| Петросян Г. Товмасян А.К. Арзуманян В.Г.
| Совместные работы
|
|
| Ширак технологии
| Есаян А. + 5 чел.
| Совместные работы
|
| Гарни
| ГГО
| Ахвердян Л.А. + 5 чел.
| Совместные работы
|
Беларусь
| Минск
| НИИ ЯП БГУ
| Батурицкий М.А. + 6 чел.
| Совместные работы
|
|
|
|
| Обмен визитами
|
Болгария
| София
| INRNE BAS
| Цаков И.
| Совместные работы
|
Грузия
| Тбилиси
| ИФВЭ-ТГУ
| Хубуа Д.И. + 1 чел.
| Совместные работы
|
Куба
| Гавана
| CEADEN
| Гарсия А.Д.
| Совместные работы
|
Польша
| Краков
| NINP PAS
| Дрыжек Е.
| Совместные работы
|
Россия
| Москва
| НИЯУ "МИФИ"
| Полозов С.М. + 2 чел.
| Совместные работы
|
| Москва, Троицк
| ИЯИ РАН
| Парамонов В.
| Совместные работы
|
| Нижн. Новгород
| ИПФ РАН
| Сергеев А.М. + 3 чел.
| Протокол
|
|
|
| Хазанов Е.А. + 3 чел.
| Соглашение
|
| Новосибирск
| ИЯФ СО РАН
| Кулипанов Г.Н. + 5 чел.
| Совместные работы
|
| Рязань
| РГУ
| Демкин В.Н.
| Совместные работы
|
| Саров
| ВНИИЭФ
| Илькаев Р.И. Михайлов А.Л. + 4 чел.
| Совместные работы
|
Словакия
| Братислава
| IEE SAS
| Гуран Й.
| Протокол
|
Украина
| Киев
| ИЭС НАНУ
| Кривцун И.В. + 5 чел.
| Совместные работы
|
| Харьков
| ИЭРТ НАНУ
| Добрушин Л.Д. + 5 чел. Клепиков В.Ф. Литвиненко В.В. + 3 чел.
| Совместные работы
|
Чехия
| Прага
| CTU
| Прохазка И.
| Совместные работы
|
Германия
| Гамбург
| DESY
| Бринкман Р. + 10 чел. Валкер Н. + 2 чел. Новицкий А. Груеперт Я.
| Совместные работы
|
| Гейдельберг
| MPIK
| Вольф А. Гризер М.
| Совместные работы
|
| Дармштадт
| GSI
| Штек М.
| Совместные работы
|
| Цойтен
| DESY
| Штефан Ф. + 5 чел. Красильников М.
| Совместные работы
|
Италия
| Генуя
| INFN
| Фаббрикаторе П.
| Совместные работы
|
| Пиза
| INFN
| Беллетини Дж. Бедески Ф.
| Совместные работы
|
| Фраскати
| INFN LNF
| Гайдуччи С.
| Совместные работы
|
ЮАР
| Кейптаун
| iThemba LABS
| Конради Л. Мира Ж.
| Совместные работы
|
Великобритания
| Оксфорд
| JAI
| Серый А.
| Совместные работы
|
Греция
| Афины
| UoA
| Джиокарис Н. + 2 чел.
| Совместные работы
|
США
| Аптон
| BNL
| Бен-Зви И. + 2 чел.
| Совместные работы
|
| Батавия
| Fermilab
| Кепарт Р. Нагайцев С. Ярба В.
| Совместные работы
|
ЦЕРН
| Женева
| ЦЕРН
| Б.Ди Джироламо Гейд Ж.К. Мэно-Дюран Э. Мергелькуль Д. Штерн Г. Штейнар С. + 5 чел.
Озборн Д. + 2 чел. Бенедикт М. + 2 чел. Томазини Д. + 1 чел.
| Совместные работы
|
|
|
|
| Протокол
|
|
|
|
| Меморандум соглашения
|
|
|
|
| Технический контракт
|
Япония
| Цукуба
| KEK
| Якойа К. Уракава Д.
| Меморандум соглашения
|
|