Институт ядерной физики имени Будкера С. О. РАН принимает активное участие в работах по модернизации Большого адронного коллайдера, а в рамках одного из контрактов между ИЯФ СО РАН и Европейским центром по ядерным исследованиям (ЦЕРН) новосибирские физики провели эксперимент, направленный на исследование материалов покрытия вакуумной камеры будущего ускорителя.
В Новосибирске провели эксперимент для ЦЕРН
Андрей Требушинин

На самом большом и мощном в мире ускорителе идёт подготовка к модернизации, которая начнется в 2024 году и продлится ориентировочно до 2028 года. Задача учёных — провести глубокую модернизацию установки, создав коллайдер, светимость которого в пять раз превысит существующую. Чем больше светимость, то есть частота столкновения частиц, тем большая статистика будет набрана. Специалисты, участвующие в коллаборации, проводят сложную работу, предполагающую как модернизацию существующего оборудования, так и создание новых технологий. Как сообщает пресс-служба Института ядерной физики имени Будкера СО РАН, в рамках проекта по модернизации предполагается использовать в качестве покрытия вакуумной камеры аморфный углерод, имеющий низкий коэффициент вторичной электронной эмиссии.

Необходимо было изучить поведение этого материала и исследовать динамические характеристики вакуумной системы в условиях мощного синхротронного излучения. Характеристики СИ накопителя БЭП комплекса ВЭПП-2000 при определённой энергии в точности соответствуют характеристикам СИ протонов в HL-LHC, что позволяет проводить эксперименты в максимально близких к коллайдеру условиях. Это стало одним из главных оснований для заключения контракта между ИЯФ СО РАН и ЦЕРН.

Совместно с ЦЕРН в ИЯФ СО РАН была создана экспериментальная установка, позволяющая изучать характеристики различных покрытий в прототипах вакуумной камеры HL-LHC, и канал вывода СИ из поворотного магнита БЭП ВЭПП-2000. Первые эксперименты были направлены на изучение коэффициента фотостимулированной десорбции (количества газа, выделяемого под действием СИ) и распределения отражения электронов и фотонов без покрытия и с нанесением аморфного углерода. Первые экспериментальные результаты на новом канале вывода СИ на ВЭПП-2000 показали, что применение аморфного углерода в качестве покрытия достаточно эффективно для получения предельного вакуума при высокоинтенсивном излучении.