02-0-1127-2016/2023
 
Приоритет: 1
   
Статус: Одобрена
 
 
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 128 м, создание прототипа сейсмостабилизированной исследовательской платформы на основе ПЛИ.

    Участие совместно с Европейской гравитационной обсерваторией (EGO) в создании на основе ПЛИ установки по регистрации угловых движений Земной поверхности в зоне расположения Гравитационных Антенн детектора VIRGO.

    Участие совместно с Гарнийской геофизической обсерваторией (Армения) в создании сети из четырех ПЛИ с целью анализа данных угловой деформации Земной поверхности с целью предсказания землетрясений.

  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. Изготовление и исследование электрофизических свойств наноструктурированных углеродных фотокатодов (Λ = 213/266 нм). Сборка и монтаж основных узлов системы измерения эмиттанса на стенде фотоинжектора методом "Pepper Por". Монтаж ввакуумной системы и вакуумирование. Разработка, изготовление и монтаж крионасоса для вакуумной системы стенда. Монтаж, наладка и Калибровка протопипа высокочувсвительного датчика стеночного заряда электонных сгустков наносекундного диапазона. Запуск стенда фотоинжектора с энергией 120 КэВ.

  2. Оптимизация параметров электронного пучка Линак-200 с энергией 200 МэВ. 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. Модернизация систем термостабилизации, контроля и блокировок Работы по восстановлению и модернизации систем контроля и блокировок.

  3. Разработка и создание абсолютного измерителя длины с микронным разрешением для длин 1-10 м. Определение чувствительности измерителя на длине 0.42 м. НИОКР по созданию 128-метровой лазерной реперной линии с возможностью измерения пространственного положения Измеряемой Точки на контролируемом объекте (неразрушающий контроль). Измерение микросейсмической активности в ЦЕРНе и оценка влияния микросейсмов на светимость коллайдера LHC, разработка ТЗ на конструкцию и программное обеспечение малогабаритного ПЛИ.

  4. 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.

  5. Подготовка предложений по участию ОИЯИ в международных проектах будущих коллайдеров высокой энергии. Рассмотрение вариантов 6 Тл экономичных дипольных магнитов для протонного коллайдера FCC в "низкоэнергетическом" варианте.

Проекты по теме:
  Название проекта Руководитель проекта Приоритет проекта
(сроки реализации)
1. Прецизионная лазерная
метрология для ускорителей
и детекторных комплексов		 Будагов Ю.А.
Ляблин М.В.		 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
электронов 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.
  ЛТФ
 		 Баушев А.Н.
  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.
Арзуманян В.Г.
Байрамян А. + 2 чел.
Петросян Г.
Товмасян А.К.		 Совместные работы
  Гюмри ИГИС НАН РА Карапетян Д. + 20 чел. Протокол
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 Гачева Е.И.
Зеленогорский В.В.
Хазанов Е.А.
Потемкин А.К.		 Совместные работы
Словакия Братислава IEE SAS Гуран Й. Протокол
Германия Гамбург DESY Валкер Н.
Мних И.
Моглиа Ф.		 Совместные работы
Италия Пиза INFN Бедески Ф. Совместные работы
ЦЕРН Женева ЦЕРН Брюннинг О.
Гейд Ж.К.
Ди Джироламо Б. +2 чел.
Мэно-Дюран Э.
Мергелькуль Д.
Росси Л.		 Совместные работы