Вигглеры – это устройства, создающие на пути электронов магнитное поле специальной конфигурации. Они нужны, чтобы превратить энергию пучка электронов, летящих в магнитном поле ускорительного кольца со скоростью света, в синхротронное излучение.
«В магнитном поле такого вигглера траектория электронного пучка, летящего по орбите ускорителя, многократно поворачивается то в одну, то в другую сторону. На каждом таком повороте часть энергии пучка теряется в виде синхротронного излучения рентгеновского диапазона. И чем на больший угол поворачивается пучок, тем мощнее будет это излучение. Для создания магнитного поля нужной конфигурации мы используем электромагнитные полюса, который располагаются по всей длине вигглера», –рассказал заведующий лабораторией ИЯФ Виталий Шкаруба.
По его словам, вигглер как бы «снимает» часть энергии электронного пучка в виде синхротронного излучения, которое затем используется как инструмент для работы пользовательских станций. На первом этапе строительства в ЦКП «СКИФ» будет установлено пять таких станций, сообщила пресс-служба ИЯФ.
Особенность вигглеров ИЯФ – это использование обмоток из сверхпроводящего провода, который может пропускать очень большие токи при охлаждении до низких температур.
«Сильное магнитное поле в вигглере создается за счёт использования сверхпроводящего провода из ниобий-титанового сплава. Чтобы этот сплав перешел в сверхпроводящее состояние его необходимо охладить до криогенных температур (около минус 269 градусов Цельсия)», – добавил Шкаруба.
Для этого магнит помещается в специальный криостат. В криостате классической конструкции магнит погружается в вакуумированный сосуд с жидким гелием, где проходят предварительные испытания.
«Мы измерим различные параметры магнитного поля и сравним результаты с предварительными расчетами. В частности, нужно будет убедиться, что магнит достигает необходимого уровня магнитного поля, а также проверить его конфигурацию», – пояснил ученый.
В ИЯФ разработали конструкцию «сухого» криостата, в котором магнит «подвешен» в вакууме, а охлаждение его происходит благодаря специальным холодильным машинам с разными температурными ступенями.
ЦКП «СКИФ» – уникальный источник синхротронного излучения поколения, который создается в наукограде Кольцово как элемент современной отечественной сети установок класса «мегасайенс». Он позволит проводить исследования с предельно яркими и интенсивными пучками рентгеновского излучения для различных дисциплин. ЦКП «СКИФ» будет включать 30 экспериментальных станций.
