12月18日《科学俄罗斯》报道,在新西伯利亚附近的科利佐沃科学城,西伯利亚环形光子源(SKIF)项目迎来了重要里程碑——其同步加速器初级阶段的直线加速器成功启动。该直线加速器长25米,其参数由荧光传感器、光谱仪和法拉第杯等设备精确测量,与设计要求完全相符。
此次启动标志着SKIF加速器存储综合体中技术上最复杂的部分正式投入运行。俄罗斯科学院布德克尔核物理研究所Pavel Logachev说:“我们在非常严格的外部限制条件下实施了这个项目,并成功解决了创建一个线性加速器的问题。同步加速器源辐射和基本粒子物理高能直线加速器的生产技术完全属于国产技术。”
直线加速器是SKIF共享使用中心加速器综合体的起始阶段,负责电子的诞生、聚集、加速以及能量赋予。电子束在这里接收2亿电子伏特的能量后,将进入环形助推同步加速器进一步加速至30亿电子伏,并最终被发送至主存储环。在存储环中,电子束穿过磁场产生同步加速器辐射,该辐射通过前端取出并传送至实验站进行科学研究。
Pavel Logachev还指出:“直线加速器在很大程度上决定了光束的质量,相应地,SKIF同步辐射源本身的质量也决定了它的亮度水平。SKIF同步加速器属于第4+代,其亮度即使在当今世界上最好的同步加速器辐射源上也尚未达到。这次直线加速器的推出是加速器设备建造团队共同努力的结果,也加快了加速器综合体后续元件的安装和启动速度。”
值得一提的是,在直线加速器的制造过程中,BINP SB RAS团队面临了严峻的技术挑战。最初,速调管——功率为50MW的线性加速器的微波放大器——计划在国外购买。然而,由于合同违约,俄罗斯科学院核物理研究所的专家紧急开始自主研发制造速调管,并成功开发出了相应的电源——调制器。这一成就使得俄罗斯拥有了完全国产的高能电子和正电子直线加速器生产技术。
此外,SKIF共用中心的注射器大楼隧道中,助推同步加速器的设备也已组装完成。预计到2025年春季,助推同步加速器的设备将与工程系统连接,并安装自动辐射监测系统。这将使得加速器综合体的这一部分能够开始使用电子束进行科学研究。
集体使用中心“西伯利亚环光子源”是一个重大科学级项目,拥有世界上第一个能量为3 GeV的四代以上同步辐射源。该项目于2021年8月底开始建设,是一个由34栋建筑物和构筑物、工程和技术设备组成的综合体。新型同步辐射源的独特特性将允许在多个领域利用明亮而强烈的X射线束进行高级研究,包括化学、物理、材料科学、生物学、地质学和人文学科等。此外,SKIF集体使用中心还将帮助解决创新和工业企业当前的问题。