Модель магнита для коллайдера нового поколения разработали новосибирские учёные

Исследователи Института ядерной физики имени Г. И. Будкера придумали особую систему намотки провода. Он способен безопасно пропускать силу тока в 1000 ампер. 

Супер чарм-тау фабрика ─ коллайдер нового поколения, два огромных кольца периметром установки в километр. Новосибирские физики с коллегами из других российских институтов замахнулись построить в Сарове Нижегородской области проект мирового уровня, аналогов которому нет. На фабриках производят частицы тау-лептоны и очарованные кварки.                   

«"Супер" означает увеличение производительности нашего коллайдера в 10-100 раз по сравнению с тем, что работает в Пекине. Например, эксперимент, который они ставили месяц, мы проведем в 100 раз быстрее», ─ пояснил заместитель директора Института ядерной физики, доктор физико-математических наук Евгений Левичев. 

Создать такую машину непросто. Ученые новосибирского Института ядерной физики ─ первопроходцы. Самое сложное в работе ─ специальные линзы и магниты. В коллайдере рядом с детектором места немного, и важно, чтобы оборудование было компактным. 

В России подобного не делали. Чтобы магнит работал корректно, инженеры придумали особую систему намотки жесткого проводника. Группа ученых работала четыре месяца, чтобы проводок диаметром меньше миллиметра пропускал ток в 1000 Ампер. К слову, в привычных нам розетках ─ всего 16. Благодаря огромной силе тока и специальной линзе ученые смогут сжать пучки тока в точку меньше среза человеческого волоса. Каждую бороздку намотки физики рассчитали до наномиллиметра. 

«Если поле будет неправильное, то вместо того, чтобы сжать пучок, мы его раздуем, и эффективность столкновения частиц уменьшится. Наша конструкция отличается тем, что провод лежит в канавках специально рассчитанной формы», ─ рассказал заведующий лабораторией по изготовлению сверхпроводящих магнитов для ускорителя заряженных частиц, доктор технических наук Виталий Шкаруба. 

Установки созданы для фундаментальной науки, но у технологий есть практическое применение. Их используют в ядерной медицине для лечения онкозаболеваний. Инжектор для коллайдера в промышленных масштабах используют как стерилизатор, а провода, если их прогнать через ускоритель, становятся крепче. Запуск Супер чарм-тау фабрики позволит ответить на вопросы о происхождении Вселенной. 

«В прошлом году мы выпустили обновленный расширенный вариант физической программы, в которой детально рассматривается, что мы можем измерять в области тау-лептонов, очарованных частиц, просто в физике сильных взаимодействий», ─ сообщил заместитель директора Института ядерной физики, доктор физико-математических наук Иван Логашенко.

Ученые отмечают, из-за санкций приостановлены несколько международных экспериментов, но сил и кадров хватает, чтобы развивать не только российскую, но и мировую науку внутри нашей страны. По этой модели уже строят конструкцию из металла. В ближайшее время ученые проведут испытания.