Базовые установки

Перезарядный электростатический ускоритель УКП-2-1, разработанный и изготовленный в НИИЭФА им. Д.В.Ефремова (г. Ленинград), был введен в эксплуатацию в 1987 году. УКП-2-1 является единственным в Казахстане электростатическим ускорителем, ориентированным на проведения фундаментальных и прикладных научных исследований, отвечающих требованиям мирового сообщества, в различных областях науки и техники.

В монтаже и вводе ускорителя в эксплуатацию принимали участие молодые инженеры – выпускники Новосибирского электротехнического института, Казахского Государственного университета, Московского физико-технического института. В процессе эксплуатации тандема происходил непрерывный научный и инженерный рост сотрудников. Это выразилось в постоянном научном поиске и развитии новых направлений исследовательской деятельности, что, в конечном счете, превратило тандем УКП-2-1 в новую современную уникальную установку.

В настоящее время штат ускорителя состоит из начальника ускорителя, двух начальников служб, двух инженеров, старшего научного сотрудника и техника.

Ускоритель УКП-2-1 включает два независимых канала транспортировки пучка, объединённых одним ускоряющим потенциалом. Каскадный генератор типа Кокрофта - Уолтона обеспечивает ускоряющее напряжение до 1 МВ. Один из каналов предназначен для ускорения ионов водорода и инертных газов, получаемых из дуоплазматрона со смещенным эмиссионным отверстием. Второй канал включает источник с цезиевым распылением и предназначен для ускорения тяжёлых ионов. Турбомолекулярные и магниторазрядные насосы, используемые для откачки трактов, обеспечивают вакуум в каналах 2¸3×10^-7 Торр. В состав каналов транспортировки входят дублеты электростатических квадрупольных линз, управляемые с помощью высоковольтных блоков от компьютера. Магнит инжектора тяжелых ионов и поворотные магниты обеспечивают предварительную сепарацию тяжелоионного пучка и транспортировку ускоренных пучков в мишенные камеры. 

В 2001 году был приобретен и введен в эксплуатацию новый 40 позиционный тяжелоионный источник MS-SNICS, изготовленный в фирме National Electrostatic Corporation (США). Таким образом, появилась возможность экспрессно, без нарушения вакуума менять катод источника, перестраивая, таким образом, канал на новый тип иона. Это особенно важно для некоторых аналитических приложений, развиваемых на ускорителе.

Технические возможности УКП-2-1 позволяют получать ускоренные пучки ионов от водорода до плутония с энергией в диапазоне от 300 кэВ до 4 МэВ и токами пучка на мишени от единиц наноампер до десятков микроампер. Благодаря ряду технических усовершенствований достигнут энергетический разброс в протонном пучке ~ 100 эВ при энергии ионов 1 МэВ [2 – 5].