इंस्टीट्यूट ऑफ न्यूक्लियर फिजिक्स एसबी आरएएस (आईएनपी) साइबेरियन हैड्रॉन कोलाइडर (2011)

परमाणु भौतिकी संस्थान में। जी.आई. बुडकर एसबी आरएएस ने एक मिलियन इलेक्ट्रॉन वोल्ट तक की डिजाइन कण ऊर्जा के साथ एक शक्तिशाली हाइड्रोजन परमाणु बीम इंजेक्टर लॉन्च किया।

इस इंजेक्टर में, आवश्यक ऊर्जा के लिए त्वरित नकारात्मक हाइड्रोजन आयनों के एक बीम के बेअसर होने के कारण परमाणुओं का एक बीम बनता है। यह प्रायोगिक सुविधा अमेरिकी कंपनी टीएई टेक्नोलॉजीज के आदेश से डिजाइन और निर्मित की गई थी, जो न्यूट्रॉन रहित थर्मोन्यूक्लियर रिएक्टर के निर्माण में लगी हुई है। स्थापना की मदद से, वैज्ञानिक टीएई टेक्नोलॉजीज रिएक्टर में प्लाज्मा हीटिंग की तकनीक पर काम करने और इंजेक्टर के सभी तत्वों की विश्वसनीयता और उच्च दक्षता प्रदर्शित करने की योजना बना रहे हैं।

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रूसी विज्ञान अकादमी की साइबेरियाई शाखा के परमाणु भौतिकी संस्थान (INP) के वैज्ञानिकों ने उनके द्वारा बनाए गए सिंक्रोट्रॉन विकिरण जनरेटर का आधुनिकीकरण किया: वे तरल हीलियम के वाष्पीकरण को रोकने वाले दुनिया के पहले व्यक्ति थे, जिन्होंने स्थापना को ठंडा किया और निरंतर की आवश्यकता थी ईंधन भरना INP SB RAS की प्रेस सेवा ने गुरुवार को बताया कि बेहतर जनरेटर 2018 की शुरुआत में इतालवी प्रयोगशाला ELETTRA में काम करना शुरू कर देगा। "एसबी आरएएस के परमाणु भौतिकी संस्थान ने ELETTRA प्रयोगशाला के लिए एक सुपरकंडक्टिंग विगलर ​​बनाया - सिंक्रोट्रॉन विकिरण उत्पन्न करने के लिए एक उपकरण - 2003 में, जनवरी 2018 में, आईएनपी एसबी आरएएस के कर्मचारी इस उपकरण के एक कट्टरपंथी आधुनिकीकरण को पूरा करेंगे, में जो पहली बार क्रायोजेनिक प्रणाली में तरल हीलियम के वाष्पीकरण से बचना संभव होगा। आधुनिकीकरण की लागत $500,000 से अधिक होने का अनुमान है, ”रिपोर्ट कहती है। विगलर ​​में एक मजबूत चुंबकीय क्षेत्र बनाया जाता है, और डिवाइस को तरल हीलियम से ठंडा किया जाना चाहिए। "हीलियम वाष्पित हो जाता है, और ईंधन भरने में प्रति वर्ष हजारों डॉलर खर्च होते हैं। हमने सीखा है कि विशेष रेफ्रिजरेशन मशीनों के आधार पर क्रायोस्टैट कैसे बनाए जाते हैं जो तरल हीलियम वाष्पीकरण के बिना वर्षों तक मज़बूती से काम कर सकते हैं, जिसे अभी तक दुनिया में किसी ने भी प्रदर्शित नहीं किया है, "आईएनपी एसबी आरएएस उद्धरणों में प्रमुख शोधकर्ता की प्रेस सेवा।

इटली में ELETTRA प्रयोगशाला एक विशेष इलेक्ट्रॉन त्वरक पर प्रयोगों के लिए एक खुला क्षेत्र है - सिंक्रोट्रॉन विकिरण का एक स्रोत। इस विकिरण की मदद से, विभिन्न अध्ययन किए जाते हैं: सामग्री की संरचना और नए फार्मास्यूटिकल्स के अध्ययन से लेकर कैंसर कोशिकाओं के उपचार तक।

नोवोसिबिर्स्क, 25 दिसम्बर। /TASS/. नोवोसिबिर्स्क में रूसी विज्ञान अकादमी की साइबेरियाई शाखा के परमाणु भौतिकी संस्थान (INP) के वैज्ञानिकों ने एक अनूठी स्थापना "राल" (एक सर्पिल चुंबकीय खुला जाल) बनाया और लॉन्च किया, जो भविष्य में प्लाज्मा हीटिंग को बढ़ाने की अनुमति देगा। 10 लाख डिग्री से कई बार, आईएनपी एसबी आरएएस के उप निदेशक ने सोमवार को वैज्ञानिक कार्य अलेक्जेंडर इवानोव पर संवाददाताओं से कहा।

भविष्य में, जाल का उपयोग पर्यावरण के अनुकूल थर्मोन्यूक्लियर रिएक्टर में किया जाएगा, जो सुपरहेवी हाइड्रोजन के बिना काम कर रहा है।

“हमारे पास एक GDT इंस्टॉलेशन (गैस डायनेमिक ट्रैप - TASS नोट) है, जिस पर हम पहले ही प्लाज्मा को 10 मिलियन डिग्री तक गर्म कर चुके हैं। यदि आप इसे ऐसे तत्वों (जैसे "राल" - लगभग। TASS) के साथ आपूर्ति करते हैं, तो प्लाज्मा का तापमान कई गुना बढ़ जाना चाहिए। लीनियर प्लाज्मा मोशन सिस्टम के विकास के लिए यह विचार दुनिया में पहली बार सामने रखा गया था," इवानोव ने कहा।

ज्वालामुखी प्रक्रियाओं के गठन का दुनिया का पहला मॉडल परमाणु भौतिकी संस्थान (INP) और रूसी अकादमी की साइबेरियाई शाखा के भूविज्ञान और खनिज विज्ञान संस्थान (IGM) के वैज्ञानिकों द्वारा इलेक्ट्रॉन बीम वेल्डिंग के लिए एक अद्वितीय स्थापना का उपयोग करके बनाया गया था। विज्ञान। यह आईजीएम के मुख्य शोधकर्ता एसबी आरएएस विक्टर शारापोव द्वारा मीडिया को घोषित किया गया था।

उनके अनुसार, उनकी स्थापना की मदद से, वैज्ञानिकों ने कामचटका में अवाचिंस्की ज्वालामुखी से ली गई चट्टानों को पिघलाने में कामयाबी हासिल की। अब साइबेरियाई वैज्ञानिक अयस्क जमा का अध्ययन करते हुए 40-70 किलोमीटर की गहराई पर होने वाली भूकंपीय प्रक्रियाओं का अनुकरण करने में सक्षम होंगे।

KEK एक्सेलेरेटर सेंटर (त्सुकुबा, जापान) में, SuperKEKB कोलाइडर बीम के मिलन बिंदु पर बेले II डिटेक्टर की स्थापना पूरी हो चुकी है, KEK (उच्च-ऊर्जा त्वरक के अध्ययन के लिए जापानी संगठन) की प्रेस सेवा रिपोर्ट .

डिटेक्टर का कुल वजन 1400 टन से अधिक है। इसकी प्रमुख प्रणालियों में से एक - सीज़ियम आयोडाइड क्रिस्टल पर आधारित एक 40-टन विद्युत चुम्बकीय कैलोरीमीटर - परमाणु भौतिकी संस्थान की निर्णायक भागीदारी के साथ बनाया और विकसित किया गया था। जीआई बुडकर एसबी आरएएस (आईएनपी एसबी आरएएस) और नोवोसिबिर्स्क स्टेट यूनिवर्सिटी (एनएसयू)। डिटेक्टर और एक्सेलेरेटर का एकीकरण इस वर्ष डेटा संग्रह की शुरुआत की दिशा में एक महत्वपूर्ण कदम है।

रूसी विज्ञान अकादमी की साइबेरियाई शाखा के परमाणु भौतिकी संस्थान ने एक विशेष उपकरण विकसित किया है जिसका सबसे प्रतिरोधी ट्यूमर पर भी लक्षित प्रभाव पड़ता है।

साइबेरियाई वैज्ञानिक यह नहीं कहना चाहते कि यह कैंसर के उपचार में एक सफलता है, लेकिन वे इसके निर्माण में अपनी खूबियों से अलग नहीं होते हैं। वैज्ञानिक जानकारी को "ऑन्कोलॉजिकल रोगों के लिए बोरॉन न्यूट्रॉन कैप्चर थेरेपी" कहा जाता है। हैरानी की बात है, लेकिन आविष्कार का सार उन हजारों हमवतन लोगों की आत्माओं में आशा को प्रेरित कर सकता है, जिनकी अब तक ऑन्कोलॉजिस्ट द्वारा मदद नहीं की जा सकती है ... डिवाइस, निश्चित रूप से, इसे हल्के ढंग से रखना है। वास्तव में... यह 60 वर्ग मीटर के विशेष संरक्षित क्षेत्र में व्याप्त है। संस्थान के प्रमुख शोधकर्ता सर्गेई तस्केव ने स्थापना के संचालन के सिद्धांतों के बारे में बताया और बताया कि इसके रचनाकारों को संदेह क्यों था।

परमाणु भौतिकी संस्थान। जी.आई. रूसी विज्ञान अकादमी की साइबेरियाई शाखा के बुडकर संस्थान (INP) ने यूरोपियन सेंटर फॉर आयन एंड एंटीप्रोटॉन रिसर्च (FAIR, जर्मनी) के साथ 20 मिलियन यूरो के अनुबंध पर हस्ताक्षर किए हैं, जिसके अनुसार यह त्वरक के लिए अद्वितीय उपकरण का निर्माण करेगा, फेयर के वैज्ञानिक निदेशक, रूसी विज्ञान अकादमी के शिक्षाविद बोरिस शारकोव ने संवाददाताओं से कहा।

FAIR आधुनिक परमाणु और उप-परमाणु भौतिकी के अध्ययन के लिए सबसे बड़ा त्वरक परिसर है, जिसे जर्मनी में दुनिया के 15 देशों की भागीदारी के साथ बनाया गया है। यह परियोजना लार्ज हैड्रॉन कोलाइडर (सर्न) के पैमाने पर तुलनीय है, इसकी कुल लागत लगभग एक अरब यूरो आंकी गई है। FAIR में प्रयोगों की शुरुआत 2020 के लिए निर्धारित है।

परमाणु भौतिकी संस्थान के वैज्ञानिक। जी.आई. बुडकर एसबी आरएएस और सामान्य भौतिकी संस्थान। पूर्वाह्न। प्रोखोरोव एकेडमी ऑफ साइंसेज ने रूसी विज्ञान फाउंडेशन से अनुदान के समर्थन से, कण त्वरक में बीम के निदान के लिए उच्च गति वाले इलेक्ट्रॉन-ऑप्टिकल उपकरणों की एक नई पीढ़ी विकसित की है - एक स्ट्रीक कैमरा पर आधारित एक डिसेक्टर। यह उपकरण आपको वास्तविक समय में थक्के की लंबाई की निगरानी करने की अनुमति देता है। निर्मित उपकरणों का उपयोग पहले से ही त्वरक परिसरों के ठीक ट्यूनिंग के साथ-साथ सापेक्षतावादी बीम की गतिशीलता का अध्ययन करने के लिए किया जा रहा है। काम के परिणाम जर्नल ऑफ इंस्ट्रुमेंटेशन में प्रकाशित किए गए थे।

नोवोसिबिर्स्क, 4 जुलाई। /TASS/. जर्मनी में निर्माणाधीन FAIR अनुसंधान त्वरक परिसर के लिए शीतलन रिंग, जिसकी तुलना लार्ज हैड्रॉन कोलाइडर (LHC) से की जाती है, को रूसी विज्ञान अकादमी की साइबेरियाई शाखा के नोवोसिबिर्स्क इंस्टीट्यूट ऑफ न्यूक्लियर फिजिक्स (INP) के विशेषज्ञों द्वारा डिजाइन किया गया था। . यह TASS को संस्थान की अनुसंधान प्रयोगशाला के प्रमुख दिमित्री श्वार्ट्ज द्वारा सूचित किया गया था।

"FAIR में आयनों और एंटीप्रोटॉन बीम के साथ काम करने के लिए कई चुनौतियाँ हैं। एंटीप्रोटोन तब उत्पन्न होते हैं जब 29 गीगाइलेक्ट्रॉनवोल्ट की ऊर्जा वाला एक प्रोटॉन बीम (एक इलेक्ट्रॉन वोल्ट एक प्राथमिक कण - TASS नोट की ऊर्जा के मापन की एक इकाई है) को एक लक्ष्य पर गिराया जाता है। लेकिन इन एंटीप्रोटोन को एक रिंग में कैद करने और ठंडा करने की जरूरत है - यह हमारे कूलिंग रिंग (कलेक्टर रिंग) का काम है," श्वार्ट्ज ने कहा।

साइबेरियाई शाखा (आईएनपी एसबी) आरएएस के परमाणु भौतिकी संस्थान के वैज्ञानिकों ने संयुक्त राज्य अमेरिका में डिजाइन किए गए पर्यावरण के अनुकूल थर्मोन्यूक्लियर रिएक्टर के प्रोटोटाइप के लिए अद्वितीय उपकरण विकसित किए हैं।

काम साइबेरियाई संस्थान और अमेरिकी कंपनी ट्राई अल्फा एनर्जी (TAE) के बीच एक बहु-मिलियन डॉलर के अनुबंध के तहत किया गया था, रूसी विज्ञान अकादमी के वैज्ञानिक सचिव अलेक्सी वासिलीव ने TASS को बताया, डिलीवरी की पूरी लागत का नाम देने से इनकार करते हुए .

"कोलाइडर का सिद्धांत सरल है - यह समझने के लिए कि कोई चीज कैसे काम करती है, आपको इसे तोड़ने की जरूरत है। यह पता लगाने के लिए कि एक इलेक्ट्रॉन कैसे काम करता है, आपको इसे तोड़ने की भी जरूरत है। ऐसा करने के लिए, वे ऐसी मशीनों के साथ आए जिनमें इलेक्ट्रॉनों का त्वरण होता है। विशाल ऊर्जा के लिए, टकराने, नष्ट करने और अन्य कणों में बदलने के लिए। यह दो बाइकों के टकराने और कारों के अलग होने की तरह है," गोल्डनबर्ग कहते हैं।

कई मोड़, मार्ग और सीढ़ियों के बाद, आप पैनल पर जा सकते हैं, जिस पर कोलाइडर VEPP-3 (1967-1971 में निर्मित) और VEPP-4M (1979 में निर्मित, 90 के दशक की शुरुआत में आधुनिकीकरण) के छल्ले खींचे गए हैं। । गोल्डनबर्ग के अनुसार, वीईपीपी -3 की परिधि 74 मीटर है, और वीईपीपी -4 एम की परिधि 360 मीटर है। विभिन्न भौतिकी और विभिन्न प्रयोग स्थापित करते हैं," भौतिक विज्ञानी ने समझाया। कोलाइडर का काम कंट्रोल रूम से होता है, वहां विजिटर्स की इजाजत नहीं है। कर्मचारियों का अनुमान है कि लगभग 30 लोग त्वरक के मापदंडों को नियंत्रित करते हैं।

बीम के साथ प्रयोग भूमिगत बंकरों में से एक में किए जा रहे हैं। बोरिस गोल्डनबर्ग ने कहा कि अभी VEPP-4M एक लीड वॉल के पीछे काम कर रहा है, जिसमें कण एक स्टेडियम के आकार के सर्कल का वर्णन करते हैं। बेशक, कोलाइडर को अपनी आंखों से देखना संभव नहीं था। "संचयक में [विकिरण की] घातक खुराकें हैं, आप वहां नहीं रह सकते। हम इससे एक मीटर लंबी दीवार और एक गलियारे से सुरक्षित हैं, सभी चैनल [इससे] हटा दिए जाते हैं और सीसा के साथ समेट दिया जाता है, यह सब संरक्षित है," भौतिक विज्ञानी ने आश्वस्त किया।

बंकर में वैज्ञानिक जिन प्रतिष्ठानों के साथ काम करते हैं उन्हें स्टेशन कहा जाता है - प्रत्येक में प्रयोगात्मक उपकरण होते हैं। कोलाइडर द्वारा बिखरे हुए कणों का उपयोग भौतिकी द्वारा किया जा सकता है, ऐसा लगता है, कहीं भी। उदाहरण के लिए, एक स्थिर विकिरण स्रोत अंतरिक्ष दूरबीनों के लिए डिटेक्टरों को जांचना संभव बनाता है। यहां आप हीरे को खोजने के लिए घने ग्रेनाइट को "प्रबुद्ध" कर सकते हैं। नमूनों की एक्स-रे टोमोग्राफी और एक्स-रे माइक्रोस्कोपी, उदाहरण के लिए, चिकित्सा उपकरणों की तुलना में 50 गुना अधिक स्पष्ट है। वैज्ञानिकों के नवीनतम विकासों में से एक कैंसर से लड़ने का एक सौम्य तरीका है। इस प्रयोग में, संक्रमित चूहों को एक निरंतर बीम के बजाय "मेष" बीम से विकिरणित किया जाता है - इसलिए स्वस्थ ऊतक प्रभावित नहीं होते हैं।

आज के लिए सबसे प्रासंगिक परियोजना एक नए कण त्वरक पर काम कर रही है। अब संस्थान स्वयं काम का वित्तपोषण करता है और 10 वर्षों में इस परियोजना में लगभग 2 बिलियन रूबल का निवेश किया है। त्वरक के भूमिगत हिस्से के लिए एक चौथाई सुरंग, जिसकी परिधि 800 मीटर होगी, संस्थान के क्षेत्र में पहले ही पूरी हो चुकी है। निदेशक पावेल लोगाचेव ने परियोजना की कुल लागत लगभग 34 बिलियन रूबल का अनुमान लगाया। वैज्ञानिकों का सुझाव है कि यह इलेक्ट्रॉन-पॉज़िट्रॉन कोलाइडर दुनिया के लिए "नई भौतिकी" खोलने में सक्षम होगा।

नतालिया ग्रेडिना

परमाणु भौतिकी संस्थान। G. I. Budker SB RAS एक संस्थान है जिसकी स्थापना 1958 में नोवोसिबिर्स्क एकेडमगोरोडोक में I. V. Kurchatov की अध्यक्षता में परमाणु ऊर्जा संस्थान के त्वरण के नए तरीकों की प्रयोगशाला के आधार पर की गई थी। आईएनपी रूसी विज्ञान अकादमी का सबसे बड़ा संस्थान है। संस्थान के कर्मचारियों की कुल संख्या लगभग 2900 लोग हैं। संस्थान के वैज्ञानिकों में रूसी विज्ञान अकादमी के 5 पूर्ण सदस्य, रूसी विज्ञान अकादमी के 6 संबंधित सदस्य, विज्ञान के लगभग 60 डॉक्टर, विज्ञान के 160 उम्मीदवार हैं। आईएनपी ने सर्न में लार्ज हैड्रॉन कोलाइडर के लिए काफी प्रभावशाली काम किया है।

यह सब इसके साथ शुरू हुआ: VEP-1 (टकराव इलेक्ट्रॉन बीम)
कण भौतिकी में प्रयोगों में उनका उपयोग करने की संभावना का पता लगाने के लिए 1963 में बनाया गया दुनिया का पहला कोलाइडर। VEP-1 इतिहास में एकमात्र ऐसा कोलाइडर है जिसमें बीम एक ऊर्ध्वाधर विमान में घूमते और टकराते हैं।

अब दो त्वरक INP SB RAS: VEPP-4 और VEPP-2000 पर काम करते हैं।
VEPP-2000 इलेक्ट्रॉन-पॉज़िट्रॉन कोलाइडर, जिसका विकास भी 2000 में शुरू हुआ, लार्ज हैड्रॉन कोलाइडर का एक प्रकार का छोटा भाई बन गया है। यदि यूरोपीय कोलाइडर में कणों की ऊर्जा 100 गीगाइलेक्ट्रॉनवोल्ट प्रति बीम (कुल ऊर्जा 200 गीगाइलेक्ट्रॉनवोल्ट) तक पहुंच गई है, तो साइबेरियाई कोलाइडर ठीक 100 गुना कमजोर है - 2000 मेगाइलेक्ट्रॉनवोल्ट या 2 गीगाइलेक्ट्रॉनवोल्ट।

नए कोलाइडर के मुख्य कार्यों में से एक इलेक्ट्रॉन-पॉज़िट्रॉन जोड़ी के विनाश के मापदंडों को हैड्रॉन - मेसन और बेरियन में - उच्चतम संभव सटीकता के साथ मापना है। एक पॉज़िट्रॉन और एक इलेक्ट्रॉन - एक कण और एक एंटीपार्टिकल - टकराव के दौरान पूरी तरह से विद्युत चुम्बकीय विकिरण में बदल सकते हैं। हालांकि, कुछ ऊर्जाओं पर, ये टकराव अन्य कण उत्पन्न कर सकते हैं - जिसमें दो (मेसन) या तीन क्वार्क (बैरियन - प्रोटॉन और न्यूट्रॉन) होते हैं।
प्रोटॉन और न्यूट्रॉन की आंतरिक संरचना अभी भी पूरी तरह से समझ में नहीं आई है।

नाइट्रोजन के साथ पैरों के लिए तत्काल शीतलन।

मुझे बताया गया कि इस समय यह दुनिया के सबसे शक्तिशाली चुम्बकों में से एक है।

वीईपीपी-2000 प्रबंधन

VEPP-4 त्वरक परिसर उच्च-ऊर्जा इलेक्ट्रॉन-पॉज़िट्रॉन कोलाइडिंग बीम के साथ प्रयोग करने के लिए एक अनूठी सुविधा है। VEPP-4 कॉम्प्लेक्स में एक इंजेक्टर (350 MeV तक की बीम ऊर्जा), एक स्टोरेज रिंग VEPP-3 (2 GeV तक), और एक इलेक्ट्रॉन-पॉज़िट्रॉन कोलाइडर VEPP-4M (6 GeV तक) शामिल है।

प्राथमिक कणों केईडीआर के सार्वभौमिक डिटेक्टर के साथ वीईपीपी -4 एम कोलाइडर उच्च ऊर्जा भौतिकी प्रयोगों के लिए है।

VEPP-4M ने 10-7 तक की सापेक्ष त्रुटि के साथ गुंजयमान विध्रुवण की विधि द्वारा कण ऊर्जा को मापने के लिए एक प्रणाली लागू की, जो दुनिया में किसी अन्य प्रयोगशाला में हासिल नहीं की गई है। यह तकनीक अत्यंत उच्च सटीकता के साथ प्राथमिक कणों के द्रव्यमान को मापना संभव बनाती है।

हाल के वर्षों में, अधिकांश प्रयोगों का लक्ष्य प्राथमिक कणों के द्रव्यमान का सटीक माप है।

उच्च-ऊर्जा भौतिकी के अलावा, VEPP-4 परिसर का उपयोग सिंक्रोट्रॉन विकिरण के निकाले गए बीम का उपयोग करके अनुसंधान के लिए किया जाता है। मुख्य क्षेत्र सामग्री विज्ञान, विस्फोटक प्रक्रियाओं का अध्ययन, पुरातत्व, जीव विज्ञान और चिकित्सा, नैनो प्रौद्योगिकी, आदि हैं।

30 से अधिक रूसी और विदेशी संगठन वीईपीपी -4 परिसर की सुविधाओं पर अनुसंधान करते हैं, जिसमें नोवोसिबिर्स्क, येकातेरिनबर्ग, क्रास्नोयार्स्क, टॉम्स्क, सेंट पीटर्सबर्ग, मॉस्को, आदि के साथ-साथ विदेशी संस्थानों के रूसी विज्ञान अकादमी के संस्थान शामिल हैं। जर्मनी, फ्रांस, इटली, स्विटजरलैंड, स्पेन, अमेरिका, जापान और दक्षिण कोरिया से।

VEPP-4m की परिधि 366 मीटर है।

इसके आधे वलय भूमिगत होकर गुजरते हैं

स्टोरेज रिंग VEPP-3 में, परमाणु भौतिकी में प्रयोग एक आंतरिक गैस लक्ष्य पर किए जाते हैं, जो रिकॉर्ड तीव्रता का एक गैस जेट (ड्यूटेरियम या हाइड्रोजन) होता है जिसे सीधे स्टोरेज रिंग के वैक्यूम चैंबर में इंजेक्ट किया जाता है।

VEPP-3 स्टोरेज रिंग की लंबाई 74.4 मीटर है, इंजेक्शन ऊर्जा 350 MeV है, और अधिकतम ऊर्जा 2000 MeV है।

वर्तमान में VEPP-3 के कार्य के मुख्य क्षेत्र VEPP-4M कोलाइडर में इलेक्ट्रॉनों और पॉज़िट्रॉन का संचय और इंजेक्शन हैं, सिंक्रोट्रॉन विकिरण के स्रोत के रूप में काम करते हैं और ध्रुवीकृत ड्यूटेरॉन द्वारा इलेक्ट्रॉनों के बिखरने पर आंतरिक गैस लक्ष्य के साथ प्रयोग करते हैं। .

इंजेक्शन परिसर का संचायक-कूलर।

जीडीटी सुविधा (गैस डायनेमिक ट्रैप) लंबे खुले प्रकार के चुंबकीय प्रणालियों में थर्मोन्यूक्लियर प्लाज्मा के परिरोध से जुड़ी महत्वपूर्ण भौतिक समस्याओं के प्रयोगात्मक अध्ययन के लिए एक स्टैंड है। अध्ययन के मुद्दों में कणों और ऊर्जा के अनुदैर्ध्य नुकसान की भौतिकी, प्लाज्मा की संतुलन और मैग्नेटोहाइड्रोडायनामिक स्थिरता, और सूक्ष्म अस्थिरता शामिल हैं।

जीडीएल सुविधा के प्रयोगों ने गर्म प्लाज्मा भौतिकी के कई शास्त्रीय प्रश्नों के उत्तर प्रदान किए।

GDL इकाई को वर्तमान में अपग्रेड किया जा रहा है। आधुनिकीकरण का उद्देश्य प्लाज्मा हीटिंग के लिए नई पीढ़ी के शक्तिशाली परमाणु इंजेक्टरों का उपयोग करना है। इस तरह के इंजेक्टर, गणना के अनुसार, रिकॉर्ड गर्म प्लाज्मा मापदंडों को प्राप्त करना संभव बनाते हैं, जिससे भविष्य के संलयन रिएक्टरों की विशेषता वाले मापदंडों के साथ प्लाज्मा कारावास और हीटिंग के भौतिकी के विस्तृत अध्ययन पर प्रयोगों की एक श्रृंखला आयोजित करना संभव हो जाएगा।

मल्टीमिरर प्लाज्मा ट्रैप GOL-3।
GOL-3 सुविधा में, सतह के साथ प्लाज्मा की परस्पर क्रिया का अध्ययन करने के लिए प्रयोग किए जा रहे हैं। इन प्रयोगों का उद्देश्य थर्मोन्यूक्लियर रिएक्टर के तत्वों के लिए इष्टतम संरचनात्मक सामग्री का चयन करना है जो गर्म प्लाज्मा के संपर्क में हैं।

GOL-3 इंस्टॉलेशन एक सोलनॉइड है, जिस पर बहुत सारे कॉइल (110 टुकड़े) लगाए जाते हैं, जिससे ट्यूब के अंदर एक शक्तिशाली चुंबकीय क्षेत्र बनता है। स्थापना के संचालन से पहले, वैक्यूम पंप ट्यूब से हवा को बाहर निकालते हैं, जिसके बाद ड्यूटेरियम परमाणुओं को अंदर इंजेक्ट किया जाता है। फिर, चार्ज कणों के बीम को पार करते हुए, ट्यूब की सामग्री को लाखों डिग्री तक गर्म किया जाना चाहिए।

ताप दो चरणों में होता है - विद्युत आवेश के कारण, 20 हजार डिग्री तक का ताप प्राप्त होता है, और फिर इलेक्ट्रॉन बीम के "इंजेक्शन" द्वारा 50-60 मिलियन डिग्री तक गर्म किया जाता है। इस अवस्था में, प्लाज्मा केवल एक सेकंड के एक अंश के लिए आयोजित किया जाता है - इस समय के दौरान, उपकरण बाद के विश्लेषण के लिए रीडिंग लेते हैं।

इस समय, कॉइल पर वोल्टेज लगाया जाता है, जिससे उनमें लगभग पांच टेस्ला का चुंबकीय क्षेत्र बनता है।
इतना मजबूत क्षेत्र, भौतिक नियमों का पालन करते हुए, कॉइल को अलग करने के लिए जाता है, और इसे रोकने के लिए, उन्हें मजबूत स्टील फास्टनरों के साथ बांधा जाता है।

कुल मिलाकर, प्रति दिन कई "शॉट्स" होते हैं, प्रत्येक के लिए लगभग 30 मेगावाट बिजली की खपत होती है। यह ऊर्जा नोवोसिबिर्स्क हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन से एक अलग नेटवर्क के माध्यम से आती है।

आईएनपी से सटे रासायनिक कैनेटीक्स और दहन संस्थान में एक एफईएल की स्थापना।
मुक्त इलेक्ट्रॉन लेज़रों में दो नोड होते हैं - एक अनडुलेटर और एक ऑप्टिकल रेज़ोनेटर।
विचार यह है - एक इलेक्ट्रॉन बीम एक खंड के माध्यम से एक संकेत-परिवर्तनशील चुंबकीय क्षेत्र के साथ उड़ता है। इस क्षेत्र के प्रभाव में, इलेक्ट्रॉनों को एक सीधी रेखा में नहीं, बल्कि एक निश्चित साइनसॉइडल, लहरदार प्रक्षेपवक्र के साथ उड़ान भरने के लिए मजबूर किया जाता है। इस गतिमान गति को बनाते हुए, सापेक्षतावादी इलेक्ट्रॉन प्रकाश उत्सर्जित करते हैं, जो एक सीधी रेखा में ऑप्टिकल गुंजयमान यंत्र में प्रवेश करता है, जिसके अंदर एक पागल निर्वात (पारा का 10-10 मिलीमीटर) होता है।

पाइप के विपरीत छोर पर दो बड़े तांबे के दर्पण हैं। दर्पण से दर्पण और पीछे के रास्ते में, प्रकाश को एक अच्छी शक्ति प्राप्त होती है, जिसका एक हिस्सा उपभोक्ता को आउटपुट होता है। इलेक्ट्रॉन, जिन्होंने विद्युत चुम्बकीय विकिरण में ऊर्जा दी है, झुकने वाले चुंबकों की एक प्रणाली के माध्यम से घूमते हैं, आरएफ रेज़ोनेटर पर वापस आते हैं और वहां कम हो जाते हैं।

उपयोगकर्ता स्टेशन, जिनमें से आज छह हैं, एक्सेलेरेटर हॉल के बाहर इमारत की दूसरी मंजिल पर स्थित हैं, जहां एफईएल ऑपरेशन के दौरान रहना असंभव है। शुष्क नाइट्रोजन से भरे पाइपों के माध्यम से विकिरण को ऊपर की ओर ले जाया जाता है।

विशेष रूप से, इस सुविधा से विकिरण का उपयोग जीवविज्ञानियों द्वारा जटिल आणविक प्रणालियों के अध्ययन के लिए एक नई विधि विकसित करने के लिए किया गया है।

रसायनज्ञों के लिए ऊर्जा की दृष्टि से बहुत आर्थिक रूप से प्रतिक्रियाओं को नियंत्रित करने की संभावना खुलती है। भौतिक विज्ञानी मेटामटेरियल्स के अध्ययन में लगे हुए हैं - कृत्रिम सामग्री जिसमें तरंग दैर्ध्य की एक निश्चित सीमा में एक नकारात्मक अपवर्तक सूचकांक होता है, जो पूरी तरह से अदृश्य हो जाता है, आदि।

जैसा कि "दरवाजे" से देखा जा सकता है, इमारत में विकिरण सुरक्षा के लिए सुरक्षा का शायद 100 गुना मार्जिन है।

तस्वीरों के उपयोग से संबंधित सभी प्रश्नों के लिए ई-मेल पर लिखें।

6 जून 2016

60 शॉट्स | 12.02.2016

फरवरी में, नोवोसिबिर्स्क अकादमीगोरोडोक में विज्ञान के दिनों के हिस्से के रूप में, मैं आईएनपी के भ्रमण पर गया था। इस रिपोर्ट में किलोमीटर के भूमिगत मार्ग, प्राथमिक कण त्वरक, लेजर, प्लाज्मा जनरेटर और विज्ञान के अन्य चमत्कार।

परमाणु भौतिकी संस्थान। जी.आई. बुडकर संस्थान (BINP SB RAS) देश का सबसे बड़ा शैक्षणिक संस्थान है, जो उच्च-ऊर्जा भौतिकी और त्वरक, प्लाज्मा भौतिकी और नियंत्रित थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन के क्षेत्र में दुनिया के अग्रणी केंद्रों में से एक है। संस्थान प्राथमिक कण भौतिकी में बड़े पैमाने पर प्रयोग करता है, आधुनिक त्वरक विकसित करता है, सिंक्रोट्रॉन विकिरण के तीव्र स्रोत और मुक्त इलेक्ट्रॉन लेजर। अपने अधिकांश क्षेत्रों में, संस्थान रूस में अकेला है।

संस्थान के गलियारे में आगंतुक को मिलने वाले पहले उपकरण एक रेज़ोनेटर और वीईपीपी -2 एम से झुकने वाले चुंबक हैं। आज संग्रहालय प्रदर्शित करता है।
यह वही है जो रेज़ोनेटर दिखता है। वास्तव में, यह एक प्राथमिक कण त्वरक है।

VEPP-2M सुविधा में टकराने वाले इलेक्ट्रॉन-पॉज़िट्रॉन बीम के साथ 1974 में काम करना शुरू हुआ। 1990 तक, इसे कई बार आधुनिकीकरण किया गया था, इंजेक्शन भाग में सुधार किया गया था, और उच्च-ऊर्जा भौतिकी प्रयोगों के लिए नए डिटेक्टर स्थापित किए गए थे।

रोटरी चुंबक प्राथमिक कणों के एक पुंज को वलय से गुजरने के लिए विक्षेपित करता है।

वीईपीपी-2एम दुनिया के पहले कोलाइडरों में से एक है। प्राथमिक कणों के टकराने वाले बीमों को धक्का देने के लिए अभिनव विचार के लेखक रूसी विज्ञान अकादमी की साइबेरियाई शाखा के परमाणु भौतिकी संस्थान के पहले निदेशक थे - जी। आई। बुडकर। यह विचार उच्च-ऊर्जा भौतिकी में एक क्रांति बन गया और प्रयोगों को मौलिक रूप से नए स्तर तक पहुंचने की अनुमति दी। अब इस सिद्धांत का उपयोग लार्ज हैड्रॉन कोलाइडर सहित पूरी दुनिया में किया जाता है।

अगली सुविधा VEPP-2000 त्वरक परिसर है।

VEPP-2000 कोलाइडर टकराने वाले इलेक्ट्रॉन-पॉज़िट्रॉन बीम के साथ एक आधुनिक सुविधा है, जिसे VEPP-2M रिंग के बजाय 2000 के दशक की शुरुआत में रूसी विज्ञान अकादमी की साइबेरियाई शाखा के परमाणु भौतिकी संस्थान में बनाया गया था, जिसने भौतिकी कार्यक्रम को सफलतापूर्वक पूरा किया। . नई स्टोरेज रिंग में 160 से 1000 MeV प्रति बीम की व्यापक ऊर्जा रेंज है, और परिमाण का एक क्रम उच्च चमक, यानी प्रति यूनिट समय में दिलचस्प घटनाओं की संख्या है।

टकराने वाले गोल बीम की मूल अवधारणा का उपयोग करके उच्च चमक प्राप्त की जाती है, जिसे पहले INP SB RAS में प्रस्तावित किया गया था और VEPP-2000 में लागू किया गया था। KMD-3 और SND डिटेक्टर बीम मीटिंग पॉइंट पर स्थित होते हैं। वे अपने एंटीपार्टिकल के साथ एक इलेक्ट्रॉन के विनाश के दौरान होने वाली विभिन्न प्रक्रियाओं को पंजीकृत करते हैं - एक पॉज़िट्रॉन, जैसे कि प्रकाश मेसन या न्यूक्लियॉन-एंटीन्यूक्लिऑन जोड़े का जन्म।

2012 में चुंबकीय प्रणाली और बीम डायग्नोस्टिक सिस्टम में कई उन्नत समाधानों का उपयोग करके VEPP-2000 के निर्माण को त्वरक भौतिकी के क्षेत्र में प्रतिष्ठित पुरस्कार से सम्मानित किया गया था। वेक्स्लर।

कंसोल वीईपीपी-2000। यहां से, स्थापना को नियंत्रित किया जाता है।

कंप्यूटर उपकरण के अलावा, ऐसे उपकरण अलमारियाँ स्थापना की निगरानी और नियंत्रण के लिए भी उपयोग की जाती हैं।

यहाँ सब कुछ स्पष्ट है, प्रकाश बल्बों पर।

संस्थान के गलियारों में कम से कम एक किलोमीटर चलने के बाद, हम सिंक्रोट्रॉन विकिरण के स्टेशन पर पहुँचे।

सिंक्रोट्रॉन विकिरण (एसआर) तब होता है जब उच्च-ऊर्जा इलेक्ट्रॉन त्वरक में चुंबकीय क्षेत्र में चलते हैं।

विकिरण में कई अद्वितीय गुण होते हैं और इसका उपयोग पदार्थ के अध्ययन और तकनीकी उद्देश्यों के लिए किया जा सकता है।

एसआर के गुण स्पेक्ट्रम के एक्स-रे रेंज में सबसे अधिक स्पष्ट हैं, एक्सीलरेटर-एसआर स्रोत एक्स-रे के सबसे चमकीले स्रोत हैं।

विशुद्ध रूप से वैज्ञानिक अनुसंधान के अलावा, SI का उपयोग अनुप्रयुक्त समस्याओं के लिए भी किया जाता है। उदाहरण के लिए, इलेक्ट्रिक वाहनों या नए विस्फोटकों के लिए लिथियम-आयन बैटरी के लिए नई इलेक्ट्रोड सामग्री का विकास।

रूस में एसआर के उपयोग के लिए दो केंद्र हैं - कुरचटोव एसआर सोर्स (केआईएसएस) और आईएनपी एसबी आरएएस के साइबेरियन सेंटर फॉर सिंक्रोट्रॉन एंड टेराहर्ट्ज रेडिएशन (एससीएसआर)। साइबेरियन सेंटर VEPP-3 स्टोरेज रिंग से और VEPP-4 इलेक्ट्रॉन-पॉज़िट्रॉन कोलाइडर से SR बीम का उपयोग करता है।

यह पीला कक्ष "विस्फोट" स्टेशन है। यह विस्फोटकों के विस्फोट की जांच करता है।

नमूना तैयार करने और संबंधित अध्ययनों के लिए केंद्र के पास एक विकसित सहायक आधार है।साइबेरियन साइंटिफिक सेंटर के संस्थानों और साइबेरियन विश्वविद्यालयों के लगभग 50 वैज्ञानिक समूह केंद्र में काम करते हैं।

स्थापना बहुत कसकर प्रयोगों से भरी हुई है। यहां रात में भी काम नहीं रुकता।

हम दूसरी इमारत में चले जाते हैं। लोहे के दरवाजे वाला एक कमरा और शिलालेख "विकिरण में प्रवेश न करें" - हम यहां हैं।

यहाँ नैदानिक ​​अभ्यास में बोरॉन न्यूट्रॉन कैप्चर थेरेपी (बीएनसीटी) के व्यापक परिचय के लिए उपयुक्त एपिथर्मल न्यूट्रॉन के त्वरक स्रोत का एक प्रोटोटाइप है। सीधे शब्दों में कहें तो यह डिवाइस कैंसर से लड़ने के लिए है।

एक बोरॉन युक्त घोल को मानव रक्त में इंजेक्ट किया जाता है, और बोरॉन कैंसर कोशिकाओं में जमा हो जाता है। फिर ट्यूमर को एपिथर्मल न्यूट्रॉन की एक धारा के साथ विकिरणित किया जाता है, बोरॉन नाभिक न्यूट्रॉन को अवशोषित करते हैं, एक बड़ी ऊर्जा रिलीज के साथ परमाणु प्रतिक्रियाएं होती हैं, जिसके परिणामस्वरूप रोगग्रस्त कोशिकाएं मर जाती हैं।

बीएनसीटी तकनीक का परीक्षण परमाणु रिएक्टरों पर किया गया है जिनका उपयोग न्यूट्रॉन स्रोत के रूप में किया गया था, लेकिन उनमें बीएनसीटी को नैदानिक ​​​​अभ्यास में पेश करना मुश्किल है। कण त्वरक इन उद्देश्यों के लिए अधिक उपयुक्त हैं क्योंकि वे कॉम्पैक्ट, सुरक्षित हैं और बेहतर न्यूट्रॉन बीम गुणवत्ता प्रदान करते हैं।

इस प्रयोगशाला से कुछ और तस्वीरें नीचे दी गई हैं।

किसी को पूरा आभास हो जाता है कि वह एक बड़े प्रकार के पौधे की कार्यशाला में आया है।

यह जटिल और अद्वितीय वैज्ञानिक उपकरणों का विकास और निर्माण करता है।

अलग से, यह संस्थान के भूमिगत मार्ग पर ध्यान दिया जाना चाहिए। मुझे नहीं पता कि उनकी कुल लंबाई कितनी है, लेकिन मुझे लगता है कि कुछ मेट्रो स्टेशन यहां आसानी से फिट हो सकते हैं। एक अज्ञानी व्यक्ति के लिए उनमें खो जाना बहुत आसान है, लेकिन कर्मचारी उनसे लगभग कहीं भी एक विशाल संस्थान में निकल सकते हैं।

खैर, हम "नालीदार जाल" (GOL-3) की स्थापना के लिए गए। यह बाहरी चुंबकीय क्षेत्र में सबथर्मोन्यूक्लियर प्लाज्मा रखने के लिए खुले जाल के वर्ग से संबंधित है।सुविधा में प्लाज़्मा हीटिंग एक प्रारंभिक रूप से बनाए गए ड्यूटेरियम प्लाज्मा में सापेक्षतावादी इलेक्ट्रॉन बीम के इंजेक्शन द्वारा किया जाता है।

GOL-3 इंस्टॉलेशन में तीन भाग होते हैं: U-2 त्वरक, मुख्य सोलनॉइड और आउटपुट यूनिट। U-2 विस्फोटक उत्सर्जन कैथोड से इलेक्ट्रॉनों को खींचता है और उन्हें रिबन डायोड में 1 MeV के क्रम की ऊर्जा में त्वरित करता है। निर्मित शक्तिशाली सापेक्षतावादी बीम को संपीड़ित किया जाता है और मुख्य सोलनॉइड में इंजेक्ट किया जाता है, जहां ड्यूटेरियम प्लाज्मा में एक उच्च स्तर की सूक्ष्म अशांति उत्पन्न होती है और बीम अपनी ऊर्जा का 40% तक खो देता है, इसे प्लाज्मा इलेक्ट्रॉनों में स्थानांतरित कर देता है।

यूनिट के निचले भाग में मुख्य सोलनॉइड और आउटलेट असेंबली है।

और शीर्ष पर - इलेक्ट्रॉन बीम जनरेटर U-2।

खुले चुंबकीय प्रणालियों में प्लाज्मा कारावास के भौतिकी पर प्रयोग, प्लाज्मा के साथ इलेक्ट्रॉन बीम की सामूहिक बातचीत की भौतिकी, सामग्री के साथ शक्तिशाली प्लाज्मा प्रवाह की बातचीत, साथ ही साथ वैज्ञानिक अनुसंधान के लिए प्लाज्मा प्रौद्योगिकियों का विकास सुविधा में किया जाता है। .

बहु-दर्पण प्लाज्मा कारावास का विचार 1971 में G. I. Budker, V. V. Mirnov, और D. D. Ryutov द्वारा प्रस्तावित किया गया था। एक बहु-दर्पण जाल जुड़ा हुआ दर्पण कोशिकाओं का एक सेट है जो एक नालीदार चुंबकीय क्षेत्र बनाता है।

ऐसी प्रणाली में, आवेशित कणों को दो समूहों में विभाजित किया जाता है: वे जो एकल दर्पण कोशिकाओं में कैद होते हैं और क्षणिक कण एकल दर्पण कोशिका के हानि शंकु में फंस जाते हैं।

स्थापना बड़ी है और निश्चित रूप से, केवल यहां काम करने वाले वैज्ञानिक ही इसके सभी नोड्स और विवरणों के बारे में जानते हैं।

लेजर स्थापना GOS-1001।

स्थापना में शामिल दर्पण में 100% के करीब प्रतिबिंब गुणांक होता है। अन्यथा, यह गर्म हो जाएगा और फट जाएगा।

दौरे में आखिरी, लेकिन शायद सबसे प्रभावशाली गैस डायनेमिक ट्रैप (जीडीटी) था। मेरे लिए, विज्ञान से दूर एक व्यक्ति, उसने मुझे एक असेंबली शॉप में किसी तरह के अंतरिक्ष यान की याद दिला दी।

1986 में नोवोसिबिर्स्क इंस्टीट्यूट ऑफ न्यूक्लियर फिजिक्स में बनाया गया GDL सेटअप, खुले जाल के वर्ग से संबंधित है और प्लाज्मा को चुंबकीय क्षेत्र में सीमित करने का कार्य करता है। नियंत्रित थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन (सीटीएफ) के विषय पर यहां प्रयोग किए जाते हैं।

खुले जाल पर आधारित सीटीएस की एक महत्वपूर्ण समस्या अंत की दीवार से प्लाज्मा का थर्मल अलगाव है। मुद्दा यह है कि खुले जाल में, टोकामक या तारकीय जैसे बंद प्रणालियों के विपरीत, प्लाज्मा जाल से बाहर निकलता है और प्लाज्मा डिटेक्टरों में प्रवेश करता है। इस मामले में, प्लाज्मा रिसीवर की सतह से प्लाज्मा प्रवाह की क्रिया के तहत उत्सर्जित ठंडे इलेक्ट्रॉन वापस जाल में प्रवेश कर सकते हैं और प्लाज्मा को मजबूती से ठंडा कर सकते हैं।

जीडीटी सुविधा में अनुदैर्ध्य प्लाज्मा कारावास के अध्ययन पर प्रयोगों में, यह प्रयोगात्मक रूप से दिखाया गया था कि अंत विस्तार टैंक में प्लाज्मा रिसीवर के सामने प्लग के पीछे विस्तारित चुंबकीय क्षेत्र ठंडे इलेक्ट्रॉनों के जाल में प्रवेश को रोकता है और प्रभावी ढंग से थर्मल रूप से इन्सुलेट करता है अंत की दीवार से प्लाज्मा।

जीडीएल के प्रायोगिक कार्यक्रम के हिस्से के रूप में, प्लाज्मा की स्थिरता को बढ़ाने, प्लाज्मा के अनुदैर्ध्य नुकसान को कम करने और जाल से ऊर्जा को कम करने और सुविधा की विभिन्न परिचालन स्थितियों के तहत प्लाज्मा के व्यवहार का अध्ययन करने के लिए निरंतर कार्य किया जा रहा है। , लक्ष्य प्लाज्मा तापमान और तेज कणों के घनत्व में वृद्धि। जीडीटी सुविधा सबसे उन्नत प्लाज्मा डायग्नोस्टिक टूल से लैस है। उनमें से अधिकांश को बीआईएनपी में विकसित किया गया है और यहां तक ​​​​कि विदेशी सहित अन्य प्लाज्मा प्रयोगशालाओं को अनुबंध के तहत आपूर्ति की जाती है।

आईएनपी में लेजर हर जगह हैं और यहां भी।

यह भ्रमण था।

मैं भ्रमण के आयोजन के लिए एसबी आरएएस के परमाणु भौतिकी संस्थान के युवा वैज्ञानिकों की परिषद और परमाणु भौतिकी संस्थान के सभी कर्मचारियों का आभार व्यक्त करता हूं, जिन्होंने दिखाया और बताया कि संस्थान अब क्या और कैसे कर रहा है। मैं रूसी विज्ञान अकादमी के साइबेरियाई शाखा के परमाणु भौतिकी संस्थान के जनसंपर्क विशेषज्ञ अल्ला स्कोवोरोडिना के प्रति विशेष आभार व्यक्त करना चाहता हूं, जिन्होंने इस रिपोर्ट के पाठ पर काम में सीधे भाग लिया। मेरे दोस्त इवान को भी धन्यवाद