В ИЯФ СО РАН представили отечественную технологию создания линейных ускорителей электронов и позитронов

На прототипе клистрона, созданного в Институте ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН, достигнута проектная мощность 50 МВт, началось изготовление первых серийных образцов. Клистрон был единственным недостающим звеном производства линейных ускорителей электронов и позитронов высокой энергии в России. Сейчас РФ располагает полностью отечественной технологией.

Клистрон — один из основных узлов линейного ускорителя ЦКП «Сибирский кольцевой источник фотонов», обеспечивающий необходимую СВЧ-мощность. Он представляет собой высокочастотный усилитель, который создает ускоряющее поле и преобразовывает энергию электронов в энергию СВЧ-колебаний. До недавнего времени клистроны производили только три организации в мире: Canon (Япония), CPI (США) и Thales (Франция). Теперь к ним присоединился и ИЯФ СО РАН.

«Когда мы начали проект СКИФ, то планировали купить клистроны в компании Canon в Японии. Мы заплатили деньги, успели приобрести один прибор, но год назад в связи с санкциями нам отказали в сотрудничестве. Вариантов не было, и мы решили делать эти клистроны сами. Сомнения в том, что у нас получится, не было, но стоял вопрос времени: было важно уложиться в сроки создания синхротрона. Спустя год мы действительно имеем этот клистрон, он работает уже два месяца», — рассказал директор ЦКП СКИФ, заместитель директора ИЯФ СО РАН член-корреспондент РАН Евгений Борисович Левичев.

В мае 2023 года на созданном прототипе клистрона ученым ИЯФ СО РАН удалось достичь проектной мощности 50 МВт и других параметров, гарантирующих работу линейного ускорителя СКИФ. Было показано, что клистрон работает надежно, и производство ИЯФ приступило к изготовлению первых серийных приборов. 

По словам ученых, клистрон был единственным недостающим звеном для создания полностью отечественных линейных ускорителей электронов и позитронов высокой энергии. «Совместно с ранее разработанными в ИЯФ СО РАН высоковольтными модуляторами, ускоряющими структурами, электронной пушкой и другим оборудованием в Российской Федерации появилась полная отечественная технология создания линейных ускорителей электронов и позитронов, необходимых для источников СИ, коллайдеров и других ускорительных проектов», — сказал Евгений Левичев.

Сейчас РФ располагает собственной технологией, которая может быть востребована при разработке других источников СИ, таких как Курчатовский специализированный источник синхротронного излучения «КИСИ-Курчатов» (Москва), синхротрон «Русский источник фотонов» («РИФ»), который планируется создать на базе Дальневосточного федерального университета (Владивосток), синхротрон «СИЛА» — проект на базе Института физики высоких энергий им. А. А. Логунова (Москва), входящего в состав Курчатовского института. Также клистроны понадобятся для строительства коллайдера Супер С-тау фабрики, источника комптоновского излучения в Сарове, источника нейтронов в Дубне. 

«Во всех этих установках потребуются мощные клистроны. Таким образом, мы имеем как минимум четыре установки в рамках Федеральной научно-технической программы развития синхротронных и нейтронных исследований и исследовательской инфраструктуры, в которых будут востребованы наши технологии», — отметил директор ИЯФ СО РАН академик Павел Владимирович Логачёв.

Старт синхротрона СКИФ запланирован на 2024 год. Полным ходом идет строительство, разработка оборудования для синхротрона и станций первой очереди. «В настоящее время осуществляется синхронизация работ ИЯФ СО РАН по изготовлению оборудования и строительно-монтажных работ, чтобы в середине 2024 года прийти к возможной сборке инжекционного, а затем и основного накопительного комплекса. Предполагается осуществить запуск установки до конца 2024 года», — сказал директор Института катализа им. Г. К. Борескова СО РАН академик Валерий Иванович Бухтияров.

«Наука в Сибири»