Специалисты Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН совместно с компаниями «Оптикон» и «Полема» разработали и произвели высокоэффективные геттерные (газопоглощающие) насосы для нового синхротрона СКИФ. Всего в ускорителе будет установлено 800 таких насосов, чтобы обеспечить необходимый сверхвысокий вакуум для работы электронного пучка. Об этом «Жуковский.Life» рассказали в пресс-службе РАН.
В ускорителях важно поддерживать разрежение, сравнимое с условиями, которые есть в космосе между Землей и Луной. Если уровень вакуума станет ниже необходимого, электроны, столкнувшись с молекулами остаточного газа, начнут терять энергию и уходить из ускорителя, что снижает эффективность работы установки и увеличивает радиационный фон. Именно для поддержания экстремально низкой концентрации газа — в 12 раз меньше обычного комнатного воздуха — и нужны геттерные насосы.
Совместная работа российских ученых и промышленных партнеров позволила полностью заменить зарубежные технологии и создать свое оборудование, необходимое для установки ЦКП «СКИФ». Сотрудники ИЯФ СО РАН уже исследуют перспективы использования подобных насосов в плазменных установках.
Первые испытания показали, что устройства способны выкачивать водород со скоростью 1300 литров в секунду и дейтерий — 700 литров в секунду.
Геттерные насосы, разработанные специально для СКИФ, компактны и имеют уникальные характеристики: они позволяют достигать вакуума до 10⁻¹¹ торр. Такие насосы формируются из химически активных металлов — титана, циркония, ванадия и их сплавов. Ключевая особенность аппаратов — высокая скорость откачки газа при минимальных размерах, что особенно важно в условиях плотной компоновки оборудования внутри ускорителя.
Российские геттерные насосы также находят применение за пределами ускорителей — их изучают для работы в плазменных установках, где требуется быстрое удаление больших потоков газа. В таких экспериментах только малая часть газа идет на формирование плазмы, а остальное необходимо быстро откачать, что теперь становится проще благодаря новым российским разработкам.
Новая технология позволит получать алюминий из золы угольных электростанций. Разработка включает три стадии: сначала проводится магнитная сепарация, что позволяет отделить до 34 процентов железа.