Элементы ускорителя тяжелых ионов ДЦ-60 были изготовлены в Лаборатории ядерных реакций им. Г.Н. Флерова Объединенного института ядерных исследований. Физический пуск ускорителя состоялся в конце 2006 года. Созданный ускорительный комплекс является крупным ядерно-физическим объектом для проведения фундаментальных и прикладных физических исследований, а также технологических работ в области ядерной науки и технологии, отвечающих требованиям мирового уровня.
Состав ускорителя тяжелых ионов ДЦ-60
- Источник ионов
- Циклотрон.
- Каналы вывода ионов высокой энергии.
- Камеры облучения ионами высокой энергии.
- Камера облучения полимерной пленки.
- Канал вывода ионов низкой энергии.
- Камера облучения ионами низкой энергии.
При проектировании ускорителя тяжелых ионов ДЦ-60 закладывалась максимально возможная универсальность как по спектру ускоряемых ионов, так и по их энергии и режимам облучения. Тем не менее, для конкретных запланированных научных и технологических работ потребовалась доработка штатных режимов под требования, предъявляемые каждой задачей. На сегодняшний день данный ускоритель позволяет получать пучки заряженных ионов 12,13C, 14,15N, 16,17O, 32S, 20Ne, 40Ar, 84Kr, 132Xe и твердых тел 6,7Li, 56Fe с энергиями 0.5-1.75 МэВ/нуклон.
Основными возможностями применения данных ионных пучков является проведение уникальных исследований в области радиационного материаловедения и ионной имплантации материалов, разработке уникальных методов модификации, включающих в себя низкотемпературное облучение материалов, моделирование реальных условий реакторного облучения осколками деления при температурах 300-1000 К, измерений ионолюминесценции при взаимодействии высокоэнергетических ионов с материалами, получение трековых мембран для мембранных фильтров и мембранной дистилляции.
Технические возможности ускорителя тяжелых ионов ДЦ-60 позволяют выполнять научные и технологические эксперименты на 4 каналах с использованием пучков ионов от лития до урана с большими токами по следующим основным направлениям: эксперименты по ядерной и радиационной физике; испытания конструкционных материалов; моделирование космических излучений; производство ядерных трековых мембран.
|
Тип ускорителя: |
Изохронный циклотрон |
|
Назначение: |
фундаментальные исследования по ядерной физике, фундаментальные исследования по физике твердого тела, изучение проблем радиационного повреждения материалов, модификация поверхностей материалов и производство ядерных трековых фильтров. |
|
Место сооружения: |
г. Астана, Республика Казахстан |
|
Принадлежность к ведомству: |
Министерство индустрии и новых технологий Республики Казахстан, РГП «Национальный ядерный центр РК», РГП на ПХВ «Институт ядерной физики» |
|
Время ввода в эксплуатацию: |
2006 год |
|
Тип ускоряемых частиц: |
положительно заряженные ионы с отношением массы к заряду (A/Z) от 6-ти до 12-ти |
|
Энергия ускоренных частиц: низкоэнергетичных высокоэнергетичных |
до 25 КэВ/заряд от 0,4 до 1,75 МэВ/нуклон |
|
Ток пучка ускоренных частиц: низкоэнергетичных высокоэнергетичных |
до 1000 мкА до 15 мкА |
|
Потребляемая электрическая мощность: |
не более 500 кВт |
|
Тип источника ионов: |
электронно-циклотронного резонанса |
|
Частота работы источника: |
14,0 – 14,5 ГГц |
|
Тип основного электромагнита: |
Ш-образный |
|
Среднее магнитное поле на радиусе вывода: |
1,25 – 1,65 Тл |
|
Диаметр полюса: |
162 см |
|
Число секторов: |
четыре |
|
Угол сектора: |
50º |
|
Система инжекции ионов: |
электростатический спиральный инфлектор |
|
Напряженность электрического поля инфлектора: |
до 25 кВ/см |
|
Резонансная система: |
два, расположенных диаметрально противоположно, четвертьволновых коаксиальных резонатора – стальные баки, плакированные внутри безкислородной медью, и медные штоки, переходящие в дуанты; закорачивающая медная пластина с прижимными шарообразными контактами; петля связи, передающая высокочастотную энергию от генератора в резонансную систему; триммера точной подстройки резонансной частоты |
|
Частота обращения ионов: |
1,84 – 4,22 МГц |
|
Частота ВЧ системы: |
11,0 – 17,5 МГц |
|
Гармоники ускорения: |
4 и 6 |
|
Напряжение на дуантах: |
50 кВ |
|
Система вывода ионов: |
электростатический дефлектор |
|
Напряженность электрического поля дефлектора: |
до 70 кВ/см |
|
Количество каналов вывода ионов: низкоэнергетичных высокоэнергетичных |
один три |
|
Вакуумный объем ускорителя: |
~ 2000 литров |
|
Система вакуумной откачки: |
пластинчато-роторные форвакуумные насосы; турбомолекулярные насосы; криогенные насосы |
|
Вакуум: в камере в статическом режиме в режиме ускорения в источнике ионов в статическом режиме в режиме ускорения в каналах вывода в статическом режиме в режиме ускорения |
не хуже 1×10-7 Торр не хуже 3×10-7 Торр не хуже 1×10-7 Торр не хуже 3×10-7 Торр не хуже 1×10-7 Торр не хуже 3×10-7 Торр |
|
Система охлаждения узлов и деталей ускорителя: |
водяная, многоконтурная |
