Специалисты ВНИИА совместно с Институтом общей физики и Институтом ядерной физики СО РАН разработали два типа оптических бесконтактных приборов — диссекторы и стрик-камеры — для измерения продольных размеров электронного пучка в ускорительном комплексе Центра коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» (СКИФ). Эти устройства способны фиксировать размеры пучка с временным разрешением от 1 до 10 пикосекунд, что позволяет получать очень точные данные о состоянии пучка в реальном времени. Об этом «Жуковский.Life» рассказали в пресс-службе РАН.
Разработка необходима для своевременного обнаружения отклонений параметров пучка, что значительно повышает эффективность работы синхротрона и надёжность научных экспериментов. Стрик-камеры уже полностью изготовлены и готовы к внедрению.
Современный синхротрон — это мощный рентгеновский источник с высоким уровнем яркости и широкой спектральной линейкой, важнейший инструмент для исследований в биологии, медицине, материаловедении и других областях. Электронный пучок в ускорителе разгоняется до релятивистских скоростей и, при прохождении через специальные магнитные системы, испускает синхротронное излучение, которое затем используется на пользовательских станциях для изучения структуры и свойств различных материалов.
Одним из ключевых параметров для оценки качества работы синхротрона является эмиттанс — мера рассеяния пучка, а также продольные и поперечные размеры пучка. Если измерить поперечные размеры сравнительно просто, то с продольными бывает сложнее, особенно в циклических ускорителях, где пучок состоит из очень коротких сгустков — «лампочек гирлянды» длиной всего несколько миллиметров.
Для контроля продольной структуры пучка применяются бесконтактные оптические методы, которые не нарушают целостность пучка и позволяют проводить измерения в режиме реального времени без потерь частиц.
Таким образом, внедрение диссекторов и стрик-камер в комплекс СКИФ обеспечит более точное и оперативное управление параметрами электронного пучка, что способствует достижению максимальной производительности и стабильности синхротрона нового поколения.
Ученые раскрыли сверхбыстрый перенос протона в биомолекулах под радиациией. Удар электронной частицей позволил оценить начальные стадии реакции, фиксируя импульсы катионов и электронов, а лазерный метод проследил время переноса протона.