НОВОСИБИРСК, 31 августа. /ТАСС/. Измерительный стенд для проверки точности и стабильности несущих конструкций, на которых будет установлена магнитная система накопительного кольца синхротрона СКИФ разработан в Новосибирске. От стабильности этих опор во многом зависят параметры пучка заряженных частиц в мегасайенс-установке, сообщает пресс-служба Института ядерной физики им. Г. И. Будкера (ИЯФ) СО РАН.
Измерительный стенд создан специалистами ИЯФ совместно с сотрудниками Сибирского научно-исследовательского института авиации имени С. А. Чаплыгина (СибНИА) и Института нефтегазовой геологии и геофизики имени А. А. Трофимука (ИНГГ) СО РАН.
"Измерительный стенд создан на основе оборудования СибНИА и ИНГГ СО РАН. Сейчас специалисты отрабатывают методики на прототипе гирдера. В будущем на данном измерительном стенде будут проводиться измерения резонансных частот всех 114 гирдеров основного кольца синхротрона "СКИФ", - говорится в сообщении.
Уточняется, что несущие конструкции основного накопительного кольца, так называемые гирдеры, представляют собой стабильные опоры длиной от 3 до 4,5 м и весом около 5 тонн. На них будут размещены все магнитные элементы ускорительного кольца: на 114 гирдерах установят более тысячи фокусирующих и поворачивающих магнитов.
Чтобы получить заявленные параметры пучка заряженных частиц, все элементы должны быть установлены с высокой точностью. Гирдеры позволят добиться необходимой точности выставки оборудования и защитят от естественного и техногенного вибрационного фона. "Стоит отметить, что ускорители заряженных частиц в силу своих параметров очень чувствительны к любым возмущениям внешней среды. <…> Например, где-то проедет поезд и раскачает грунт, вибрация вызовет колебания в несколько миллиардов раз меньше метра, но это может существенно изменить параметры пучка", - приводит пресс-служба слова старшего научного сотрудника ИЯФ СО РАН Григория Баранова.
Прототип гирдера для синхротрона был создан специалистами СибНИА совместно с ООО "Авиареставрация" и ООО "Вильде Механикс".
Об испытаниях конструкций
На измерительном стенде ИЯФ СО РАН применяются две методики измерения, что позволит уточнить полученные результаты и удостовериться в том, что гирдеры отвечают всем требованиям и заявленные параметры пучка будут достигнуты.
В ходе испытаний акселерометы устанавливаются на гирдер, его оборудование и на фундамент вблизи опор. Испытания проводятся при плавном изменении частоты внешнего гармонического воздействия в заданном диапазоне частот с постоянной амплитудой силы. Внешнее воздействие прикладывается к разным частям конструкции и ее фундаменту при помощи электродинамических вибровозбудителей. Количество точек возбуждения колебаний и направления действия сил определяются по условиям регистрации того или иного тона колебаний.
В результате испытаний прототипа гирдера специалисты выделили резонансы на частотах близких к 10 и 20 Гц и рекомендуют учитывать возможную работу промышленных установок в ближайшем окружении синхротрона на этих частотах, так как амплитуда может повыситься до критических значений и негативно повлиять на орбиту пучка электронов основного кольца ЦКП "СКИФ".
Центр коллективного пользования "СКИФ" - уникальный по характеристикам источник синхротронного излучения поколения 4+, который представляет собой ускоритель, где частицы движутся по кольцу в вакууме почти со скоростью света, а мощные электромагниты придают им энергию и задают траекторию движения. Стоимость проекта - 47,3 млрд рублей. Планируется, что исследования на установке начнутся в начале 2025 года.