02-0-1127-2016/2023
 
Приоритет: 1
   
Статус: Продлена


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, Германия, Грузия, Италия, Россия, Словакия, ЦЕРН. 

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:

  1. Создание сети из шести Прецизионных Лазерных Инклинометров (ПЛИ), создание прототипа амплитудного интерферометрического измерителя длины на длину 16 м, создание прототипа лазерной реперной линии на длину 150 м, создание прототипа сейсмостабилизированной исследовательской платформы на основе ПЛИ. 

  2. Исследование различных "прозрачных" фотокатодов (в первую очередь на базе углерода), создание второго пучка на стенде фотопушки с 213-нм лазером, развитие стенда фотоинжектора: увеличение энергии электронов до 150 кэВ, разработка систем радиационной безопасности, блокировок и управления. 

  3. Развитие, выведение на проектные параметры и ввод в эксплуатацию линейного ускорителя электронов ЛИНАК-200 с целью применения его в экспериментальных и в образовательных целях. 

  4. Оптимизация параметров ускорителя для пользователей. Поддержание работоспособности инфракрасного ондулятора на FLASH (DESY) и участие в экспериментальной программе с ним, а также в разработке нового ондулятора; разработка фотонной диагностики для FLASH, FLASH2 и XFEL и участие в измерениях. Экспериментальные исследования по формированию эллипсоидальных электронных банчей на PITZ с новой лазерной системой. 

  5. Подготовка предложений и начало работ по участию ОИЯИ в международных проектах будущих коллайдеров высокой энергии. 

Ожидаемые результаты по этапам темы или проектам в текущем году:

  1. Исследование фотокатодов на основе ультратонких гибридных углеродных плёнок, влияния состава плёнок и соотношения фаз алмаза/графита на квантовый выход (Lambda = 266 нм). Исследование возможности повышения квантового выхода за счёт отраженного от фотокатода лазерного луча. Установка второго ускорительного тракта с 213-нм лазером на стенде фотопушки. Запуск стенда фотоинжектора с энергией 150 КэВ. 

  2. Оптимизация параметров электронного пучка Линак-200 с энергией 200 МэВ. Модернизация системы термостабилизации 3-й ускорительной станции. Вывод пучка в широком диапазоне интенсивностей от единичных электронов до 30 mA с частотой посылок до 25 Hz 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. Работы по восстановлению и модернизации систем контроля и блокировок. 

  3. Исследования интенсивных электронных пучков и лазеров на свободных электронах: генерация инфракрасного излучения из ондулятора ОИЯИ на FLASH, измерения продольного профиля электронного банча на основе этого излучения; диагностика электронных банчей на FLASH2 с использованием детектора на основе микроканальных пластин; тестовые эксперименты с детекторами микроканальных пластин XFEL на синхротронном источнике PETRA III, установка детекторов в туннеле XFEL; экспериментальные исследования 3-х мерных эллипсоидальных электронных банчей на PITZ с новой лазерной системой. 

  4. Измерение микросейсмической активности в ЦЕРН и ГГО и оценка влияния микросейма на светимость коллайдера LHC, разработка ТЗ на модернизацию программно-аналитической базы профессионального ПЛИ. 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). 

  5. Подготовка предложений по участию ОИЯИ в международных проектах будущих коллайдеров высокой энергии. 

Проекты по теме:

  Название проекта Руководитель проекта Приоритет проекта
(сроки реализации)
1. Прецизионная лазерная метрология
для ускорителей и детекторных
комплексов
Будагов Ю.А. 2   (2016-2021)
Основные этапы темы:
  Этап темы или эксперимент Руководители Статус проекта или эксперимента
  Лаборатория или другие 
подразделения ОИЯИ 
Ответственные от лаборатории
Основные исполнители
1. Исследования в области
фотоинжекционных систем
Балалыкин Н.И.
Ноздрин М.А.
Техпроект
Реализация
  ЛФВЭ 
 
Минашкин В.Ф.,  Шабратов В.Г.,  Шевелкин А.В. 
2. Линейный ускоритель электро-
нов ЛИНАК-200
Ширков Г.Д.
Кобец В.В.
Техпроект
Реализация
  ЛФВЭ 
 
Минашкин В.Ф.,  Ноздрин М.А. Слепнев А.С. 
  ЛЯП 
 
Акоста Э.М.,  Бруква А.Е.,  Гаранжа Н.И.,  Дятлов А.С.,  Коровяков В.Д.,  Скрыпник А.В.,  Сорокин А.Г.,  Шабратов В.Г.,  Шокин Д.С. 
  УНЦ 
 
Пакуляк С.З.,  Жемчугов А.С.,  Белозеров Д.С.,  Верламов К.А.,  Гикал К.Б.,  Злыденный Д.А. 
3. Прецизионная лазерная 
метрология для ускорителей
и детекторных комплексов
Будагов Ю.А.
Ляблин М.В.
Техпроект
Реализация
  ЛЯП 
 
Азарян Н.С.,  Азарян Т.И.,  Глаголев В.В.,  Бедняков И.В.,  Давыдов Ю.И.,  Коломоец В.И.,  Коломоец С.М.,  Кузькин А.М.,  Плужников А.А.,  Сазонова А.В.,  Студенов С.Н.,  Торосян Г.Т.,  Ширков Г.Д. 
  ГСиК 
 
Трубников Г.В. 
4. Исследования в области лазеров 
на свободных электронах
Сыресин Е.М.
Бровко О.И.
Юрков М.В.
Техпроект
Реализация
  ЛЯП 
 
Морозов Н.А.,  Чеснов А.Ф.,  Петров Д.С. 
  ЛФВЭ 
 
Гребенцов А.Ю.,  Мыслинская О.А. 
5. Подготовка предложений и 
начало работ по участию
ОИЯИ в международных
проектах будущих коллайдеров 
высокой энергии
Ширков Г.Д.
Коваленко А.Д.
Подготовка программы



Сотрудничество по теме:  
Страна или 
международная 
организация
Город Институт или 
лаборатория
Участники Статус
Армения Ереван Ширак технологии Есаян А. + 5 чел. Совместные работы
  Гарни ГГО Ахвердян Л.А. + 2 чел.
Петросян Г.
Товмасян А.К.
Арзуманян В.Г.
Байрамян А. + 2 чел.
Совместные работы
Беларусь Минск НИИ ЯП БГУ Барышевский В.Г.
+ 6 чел.
Совместные работы 
Обмен визитами
Грузия Тбилиси HEPI-TSU Хубуа Д.И. + 1 чел. Совместные работы
Россия Нижн. Новгород ИПФ РАН Хазанов Е.А.
Потемкин А.К.
Гачева Е.И.
Зеленогорский В.В.
Совместные работы
Словакия Братислава IEE SAS Гуран Й. Протокол
Германия Гамбург DESY Мних И.
Валкер Н.
Моглиа Ф.
Совместные работы
Италия Пиза INFN Бедески Ф. Совместные работы
ЦЕРН Женева ЦЕРН Брюннинг О.
Ди Джироламо Б.
Гейд Ж.К.
Мэно-Дюран Э.
Мергелькуль Д.
Росси Л.
Совместные работы