Rambler's Top100

Экскурсия по Институту Ядерной Физики под Новосибирском (43 фото)

В феврале, в рамках дней науки в новосибирском Академгородке, сходил на экскурсию в Институт Ядерной Физики. Километры подземных переходов, ускорители элементарных частиц, лазеры, генераторы плазмы и другие чудеса науки в этом репортаже.

1Экскурсия по Институту Ядерной Физики под Новосибирском

2Экскурсия по Институту Ядерной Физики под Новосибирском

Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера (ИЯФ СО РАН) – крупнейший академический институт страны, один из ведущих мировых центров в области физики высоких энергий и ускорителей, физики плазмы и управляемого термоядерного синтеза. В институте ведутся крупномасштабные эксперименты по физике элементарных частиц, разрабатываются современные ускорители, интенсивные источники синхротронного излучения и лазеры на свободных электронах. По большинству своих направлений Институт является единственным в России.

3Экскурсия по Институту Ядерной Физики под Новосибирском


Первые приборы, которые встречает посетитель прямо в коридоре института — резонатор и поворотный магнит с ВЭПП-2М. На сегодня музейные экспонаты. Так выглядит резонатор. По сути это ускоритель элементарных частиц.

4Экскурсия по Институту Ядерной Физики под Новосибирском

Установка со встречными электрон-позитронными пучками ВЭПП-2М начала работать с 1974 года. До 1990 года она несколько раз модернизировалась, была улучшена инжекционная часть и установлены новые детекторы для проведения экспериментов по физике высоких энергий.

5Экскурсия по Институту Ядерной Физики под Новосибирском

Следующая установка — ускорительный комплекс ВЭПП-2000.

6Экскурсия по Институту Ядерной Физики под Новосибирском


Коллайдер ВЭПП-2000 – современная установка со встречными электрон-позитронными пучками, построенная в ИЯФ СО РАН в начале 2000-х годов вместо успешно завершившего физическую программу кольца ВЭПП-2М. Новый накопитель имеет более широкий диапазон энергий от 160 до 1000 МэВ в пучке, и на порядок более высокую светимость, то есть число интересных событий в единицу времени.

7Экскурсия по Институту Ядерной Физики под Новосибирском

Высокая светимость достигается использованием оригинальной концепции круглых сталкивающихся пучков, впервые предложенной в ИЯФ СО РАН и применённой на ВЭПП-2000. В местах встречи пучков расположены детекторы КМД-3 и СНД. Они регистрируют разнообразные процессы, происходящие при аннигиляции электрона с его античастицей – позитроном, такие, как рождение лёгких мезонов или нуклон-антинуклонных пар.

8Экскурсия по Институту Ядерной Физики под Новосибирском

Создание ВЭПП-2000 с применением целого ряда передовых решений в магнитной системе и системе пучковой диагностики в 2012 году было отмечено престижной в области физики ускорителей Премией им. Векслера.

9Экскурсия по Институту Ядерной Физики под Новосибирском


Пультовая ВЭПП-2000. Отсюда осуществляется управление установкой.

10Экскурсия по Институту Ядерной Физики под Новосибирском

Помимо компьютерной техники, для мониторинга и управления установкой используются и вот такие приборные шкафы.

11Экскурсия по Институту Ядерной Физики под Новосибирском

Здесь всё наглядно, на лампочках.

12Экскурсия по Институту Ядерной Физики под Новосибирском


Пройдя не меньше километра по коридорам института, мы попали на станцию синхротронного излучения.

13Экскурсия по Институту Ядерной Физики под Новосибирском

Синхротронное излучение (СИ) возникает при движении высокоэнергетичных электронов в магнитном поле в ускорителях.

14Экскурсия по Институту Ядерной Физики под Новосибирском

Кроме чисто научных исследований, СИ используется и для прикладных задач. Например, разработка новых электродных материалов литий-ионных аккумуляторов для электромобилей или новых взрывчатых веществ.

15Экскурсия по Институту Ядерной Физики под Новосибирском

В России существует два центра по использованию СИ — Курчатовский источник СИ (КИСИ) и Сибирский центр синхротронного и терагерцового излучения (СЦСТИ) ИЯФ СО РАН. В Сибирском центре используются пучки СИ из накопителя ВЭПП-3 и из электрон-позитронного коллайдера ВЭПП-4.

16Экскурсия по Институту Ядерной Физики под Новосибирском

Вот эта жёлтая камера — станция «Взрыв». В ней исследуют детонацию взрывчатых веществ.

17Экскурсия по Институту Ядерной Физики под Новосибирском

Центр обладает развитой приборной базой для проведения пробоподготовки и сопутствующих исследований. В центре работает около 50 научных групп из институтов Сибирского научного центра и из сибирских университетов.

18Экскурсия по Институту Ядерной Физики под Новосибирском

Установка загружена экспериментами очень плотно. Работа не прекращается здесь даже ночью.

19Экскурсия по Институту Ядерной Физики под Новосибирском

Переходим в другой корпус. Помещение с железной дверью и надписью «Не входить радиация» — нам сюда.

20Экскурсия по Институту Ядерной Физики под Новосибирском

Здесь находится прототип ускорительного источника эпитепловых нейтронов, пригодного для широкого внедрения бор-нейтронозахватной терапии (БНЗТ) в клиническую практику. Проще говоря, прибор для борьбы с раком. Несколько снимков из этой лаборатории.

21Экскурсия по Институту Ядерной Физики под Новосибирском

22Экскурсия по Институту Ядерной Физики под Новосибирском

Идём дальше. Особенностью Института Ядерной Физики (ИЯФ СО РАН) является наличие крупного экспериментального производства (около 1 000 человек) с высоким уровнем технического и технологического оснащения.

23Экскурсия по Институту Ядерной Физики под Новосибирском

Здесь разрабатывается и изготавливается сложное и уникальное научное оборудование.

24Экскурсия по Институту Ядерной Физики под Новосибирском

25Экскурсия по Институту Ядерной Физики под Новосибирском

26Экскурсия по Институту Ядерной Физики под Новосибирском

27Экскурсия по Институту Ядерной Физики под Новосибирском

Отдельно надо отметить подземные переходы института. Не знаю точно, сколько их общая длина, но думаю пара-тройка станций метро тут запросто бы поместились. Несведущему человеку в них очень легко заблудиться, зато сотрудники могут попасть из них практически в любое место огромного учреждения.

28Экскурсия по Институту Ядерной Физики под Новосибирском

Ну а мы попали на установку «Гофрированная ловушка» (ГОЛ-3). Она относится к классу открытых ловушек для удержания субтермоядерной плазмы во внешнем магнитном поле. Нагрев плазмы на установке осуществляется при помощи инжекции релятивистских электронных пучков в предварительно созданную дейтериевую плазму.

29Экскурсия по Институту Ядерной Физики под Новосибирском

Установка ГОЛ-3 состоит из трёх частей: ускорителя У-2, основного соленоида и выходного узла. У-2 вытягивает из взрывоэмиссионного катода и ускоряет в ленточном диоде электроны до энергии порядка 1 МэВ. Созданный мощный релятивистский пучок сжимается и инжектируется в основной соленоид, где в дейтериевой плазме возникает большой уровень микротурбулентности и пучок теряет до 40% своей энергии, передавая её электронам плазмы.

В нижней части установки находится основной соленоид и выходной узел.

30Экскурсия по Институту Ядерной Физики под Новосибирском

А на верхней — генератор электронного пучка У-2.

31Экскурсия по Институту Ядерной Физики под Новосибирском

32Экскурсия по Институту Ядерной Физики под Новосибирском

На установке проводятся эксперименты по физике удержания плазмы в открытых магнитных системах, физике коллективного взаимодействия электронных пучков с плазмой, взаимодействию мощных плазменных потоков с материалами, а также отработке плазменных технологий для научных исследований.

33Экскурсия по Институту Ядерной Физики под Новосибирском

Идея многопробочного удержания плазмы предложена в 1971 г. Г. И. Будкером, В. В. Мирновым и Д. Д. Рютовым. Многопробочная ловушка — это набор соединенных пробкотронов, формирующих гофрированное магнитное поле.

34Экскурсия по Институту Ядерной Физики под Новосибирском

35Экскурсия по Институту Ядерной Физики под Новосибирском

В такой системе заряженные частицы разбиваются на две группы: захваченные в одиночных пробкотронах и пролётные, попавшие в конус потерь одиночного пробкотрона.

36Экскурсия по Институту Ядерной Физики под Новосибирском

37Экскурсия по Институту Ядерной Физики под Новосибирском

38Экскурсия по Институту Ядерной Физики под Новосибирском

39Экскурсия по Институту Ядерной Физики под Новосибирском

Последней в экскурсии, но, пожалуй, самой впечатляющей стала Газодинамическая ловушка (ГДЛ). Мне, человеку далёкому от науки, она напомнила какой-то космический корабль в сборочном цехе.

40Экскурсия по Институту Ядерной Физики под Новосибирском

Важной проблемой УТС на основе открытых ловушек является термоизоляция плазмы от торцевой стенки. Дело в том, что в открытых ловушках, в отличие от замкнутых систем типа токамак или стелларатор, плазма вытекает из ловушки и попадает на плазмоприемники. При этом холодные электроны, эмитированные под действием потока плазмы с поверхности плазмоприемника, могут проникать обратно в ловушку и сильно охлаждать плазму.

41Экскурсия по Институту Ядерной Физики под Новосибирском

В экспериментах по изучению продольного удержания плазмы на установке ГДЛ было экспериментально показано, что расширяющееся магнитное поле за пробкой перед плазмориемником в торцевых баках — расширителях препятствует проникновению холодных электронов в ловушку и эффективно термоизолирует плазму от торцевой стенки.

В рамках экспериментальной программы ГДЛ ведется постоянная работа по повышению устойчивости плазмы, уменьшению и подавлению продольных потерь плазмы и энергии из ловушки, исследованию поведения плазмы в различных условиях работы установки, повышению температуры мишенной плазмы и плотности быстрых частиц. Установка ГДЛ оснащена самыми современными средствами диагностики плазмы. Большинство из них разработано в ИЯФ и даже поставляется по контрактам для других плазменных лабораторий, в том числе и зарубежных.

42Экскурсия по Институту Ядерной Физики под Новосибирском

Лазеры в ИЯФ повсюду и здесь тоже.

43Экскурсия по Институту Ядерной Физики под Новосибирском

Вот такая экскурсия по Институту Ядерной Физики.

Взято: Тут

+1

Самое интересное в сети!!!

Обнаружили ошибку?
Выделите проблемный фрагмент мышкой и нажмите CTRL+ENTER.
В появившемся окне опишите проблему и отправьте уведомление Администрации.
Нужна органическая вечная ссылка из данной статьи? Постовой?
Подробности здесь

Добавить комментарий

    • winkwinkedsmileambelayfeelfellow
      laughinglollovenorecourserequestsad
      tonguewassatcryingwhatbullyangry
×
Уже уходишь? Может быть, заинтересуют эти посты?
Порнозвезда с огромными титьками и человек-кукла идут на ужин (6 фото)
День и ночь в Стамбуле (9 фото)
Лев сломал клык в схватке с львицей (6 фото)
Солянка прикольных картинок. Часть 463. (111 фото)
В американском музее появился арт-объект в виде радуги (8 фото)
Худший отель Британии — Fiorenzo Cazari (25 фото)
Топ-модели для рекламной кампании Replay Jeans (4 фото + 1 видео)
Музей деревянного зодчества «Костромская слобода» (33 фото)
Внимание!!! Интернет ресурс Шняги.НЕТ может содержать контент, запрещенный к просмотру лицам не достигшим 18 летнего возраста.