Ученые Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) объявили об окончании работ по коренной модернизации сверхпроводящего вигглера для итальянской лаборатории ELETTRA в январе 2018 года, сообщает пресс-служба ИЯФ СО РАН.

Лаборатория ELETTRA – это открытая площадка для учёных всего мира, где проводятся современные исследования на специализированном ускорителе электронов – источнике синхротронного излучения (СИ). Такое излучение позволяет проводить исследования во многих научных областях: от исследования структуры материалов до терапии раковых клеток и изучения новых фармацевтических препаратов. Спектр излучения, который генерируется благодаря вигглеру, невозможно получить каким-либо иным способом.

В 2003 году ученые Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН)  разработали и изготовили для ELETTRA сверхпроводящий вигглер. В январе 2018 года сотрудники ИЯФ СО РАН завершат коренную модернизацию этого устройства, в котором впервые удастся избежать испарения жидкого гелия в криогенной системе. Стоимость модернизации оценивается более чем в 500 тысяч долларов.

На протяжении двух десятков лет ИЯФ СО РАН занимается разработкой вигглеров. В 2017 году ИЯФ СО РАН, став победителем конкурса Министерства образования и науки РФ совместно с Европейским центром СИ (ESRF), взялись за выполнение крупного проекта стоимостью 80 млн рублей по разработке устройств для генерации СИ с предельно низким эмиттансом. Полученные в результате этой работы решения уже применяются при модернизации вигглера для ELETTRA.

«В вигглере создаётся сильное магнитное поле за счёт использования сверхпроводящего кабеля, который позволяет пропускать большой электрический ток. Для этого сверхпроводники приходится охлаждать до температуры около 4 К при помощи жидкого гелия. Поэтому обычно вигглер представляет собой криогенный сосуд, наполненный жидким гелием. В обычном криостате гелий испаряется, и на дозаправку приходится тратить десятки тысяч долларов в год. Мы научились создавать на основе специальных холодильных машин криостаты, которые могут надёжно работать годами на ускорителе без испарения жидкого гелия, что пока не было продемонстрировано никем в мире»,  — приводятся пояснения ведущего научного сотрудника ИЯФ СО РАН Виталия Шкарубы.

Модернизация вигглера позволит существенно увеличить надёжность и устойчивость его работы. Это один из ключевых параметров для устройства, устанавливаемого на источник СИ, потому что время работы на такой установке распределяется между учёными из разных стран мира по жесткому графику. Кроме того, специалисты из ИЯФ СО РАН используют накопленный за последние годы опыт, чтобы улучшить магнитные параметры электрических обмоток вигглера для повышения надёжности его работы.

Разработка поддержана субсидией Министерства образования и науки РФ в рамках Федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014—2020 годы».