Новый исследовательский комплекс с мощным импульсным ионным ускорителем INURA (Innovative Nazarbayev University’s Research Accelerator) запущен в «Назарбаев Университете» (Казахстан, Астана). Он спроектирован и создан в сотрудничестве с Национальной лабораторией Лоуренса в Беркли (США) и Томским политехническим университетом. При создании ускорителя были использованы ряд уникальных инженерных решений ученых ТПУ. Установка поможет получить новые научные результаты в физике ионных пучков и плазмы, а также разработать перспективные технологии для промышленности. Речь идет о создании новых материалов, нанопорошков и биотехнологическом применении.
Фото: ускоритель INURA Над созданием ускорителя работали ученые из лаборатории импульсно-пучковых, электроразрядных и плазменных технологий под руководством профессора Геннадия Ремнева.
«Во-первых, импульсных ионных ускорителей в университетах в принципе не так много, что уже делает данный ускоритель уникальным. Гораздо чаще встречаются, например, линейные ускорители. Во-вторых, INURA — мощный ионный ускоритель с очень гибкой системой выходных параметров. Ток ионного пучка, который состоит из протонов и ионов углерода, может достигать 10 000 ампер за 100 наносекунд. При этом плотность мощности на мишени составляет 0,15ГВт/см2. Получается, что при небольших размерах самой установки можно создавать большие мощности на локальном участке поверхности. Это позволяет воздействовать на структуру поверхностного слоя материала, тем самым изменяя его свойства в нужную сторону», — говорит научный сотрудник лаборатории ТПУ, один из разработчиков ускорителя Михаил Журавлев.
Еще одна важная особенность INURA — это очень «гибкий» ускоритель.
«Дело в том, что ускорители, которые создавались ранее, имели строго заявленные параметры, которые, если и могли меняться, то в довольно узком диапазоне. Инженерные решения, предложенные политехниками, позволили создать конфигурацию ускорителя с изменяемыми параметрами в широком диапазоне. Например, ускоритель может генерировать последовательность из двух разнополярных высоковольтных импульсов с паузой между ними в диапазоне от 0,2 до 2 микросекунд. Также присутствует возможность изменения амплитуды и энергии этих импульсов, и помимо двухимпульсного режима ускоритель способен работать в одноимпульсном режиме. Все это существенно расширяет возможности исследователей», — поясняет Михаил Журавлев.
Как в своем сообщении отмечает пресс-служба «Назарбаев Университета», «несмотря на то, что ускоритель INURA совсем недавно запущен в университете, заинтересованность в его использовании и проведении совместных исследовательских работ выражают многие научные группы “Назарбаев Университета”, а также казахстанских и зарубежных научно-исследовательских центров».
«Нам самим было бы интересно продолжить сотрудничество с коллективами “Назарбаев Университета” и провести ряд экспериментов в области физики плазмы и ионных пучков на ускорителе INURA», — говорит Михаил Журавлев.
Добавим, сегодня различные модификации ускорителей, созданные политехниками и разработанные с применением технологий ТПУ, работают в различных университетах и на предприятиях России, Китая, Казахстана и Ирана.