8 ноября 2016 года на изохронном циклотроне Ц-80 ПИЯФ НИЦ КИ был получен выведенный пучок протонов с проектными параметрами

15/11/2016

Дирекция ПИЯФ НИЦ КИ поздравляет коллектив Ускорительного отдела Отделения перспективных разработок и сотрудников АО «НИИЭФА им. Д.В. Ефремова» с достигнутым успехом.

В течение ряда лет в ПИЯФ НИЦ КИ проводились разработка и строительство изохронного циклотрона для ускорения отрицательных ионов водорода до энергии 80 МэВ при токе выведенного протонного пучка до 100 мкА.

Предложение по строительству в ПИЯФ циклотрона было сформулировано Ускорительным отделом еще в 1990 г. Проект был доложен на Международной конференции по ускорителям в Ванкувере (Канада, 1992 г.). Циклотроны, ускоряющие отрицательные ионы водорода, в то время только начинали разрабатываться. Для этого периода времени предложенная концепция циклотрона была революционной, а идеи, положенные в основу его конструкции, достаточно оригинальны.

Основные особенности Ц-80:

  • крутоспиральная геометрия секторов, позволяет получить энергию 80 МэВ при диаметре полюса всего 2 м всего лишь при 3% диссоциации отрицательных ионов водорода;
  • оригинальная конструкция ВЧ-ускоряющей системы с двумя дуантами, работающими на второй гармонике частоты обращения f0 = 20,6 МГц позволяла разместить ускоряющую систему полностью внутри вакуумной камеры;
  • система 100%-ного вывода протонов из камеры основана на принципе перезарядки на графитовой фольге. Перемещение фольги по радиусу позволяет изменять энергию вывода от 40 МэВ до 80 МэВ;

Коллектив сотрудников Ускорительного отдела: д.т.н. Н.К. Абросимов, к.ф.-м.н. С.А. Артамонов, В.П. Гресь, к.т.н. С.П. Дмитриев, к.т.н. В.А. Елисеев, к.т.н. Е.М. Иванов, Г.Ф. Михеев, И.А. Петров, А.С. Покровский, к.т.н. Г.А. Рябов, В.П. Фоминенко, В.И. Юрченко - взялся за разработку проекта циклотрона.

К работе над проектом циклотрона были привлечены сотрудники НИИЭФА им. Д.В. Ефремова: к.т.н. П.В. Богданов, к.т.н. А.П. Строкач, к.ф.-м.н. В.Г. Мудролюбов, к.т.н. С.В. Григоренко и др.

Сотрудниками Ускорительного отдела ПИЯФ РАН было рассчитано магнитное поле, предложена и отмакетирована ВЧ ускоряющая система (на один из ее вариантов было получено авторское свидетельство патент), построен макет генератора ВЧ, рассчитана центральная область и система аксиальной инжекции, рассчитана выводная система для энергий в диапазоне 40-80 МэВ (правильность наших расчетов была проверена на выводной системе циклотрона К-130 в Университете Ювяскюля (Финляндия), которую считал ПИЯФ); проводились работы по макетированию источника Н- -ионов.

К 2002 году был разработан полный комплект КД на все системы циклотрона.

В конце 2010 года было открыто финансирование проекта. Для реализации проекта было составлено Проектное задание на доработку и изготовление отдельных подсистем циклотрона в НИИЭФА им. Д.В. Ефремова. Доработка Проекта изготовления систем циклотрона выполнена под руководством д.ф.-м.н. Ю.Н. Гавриша при активном участии к.ф.-м.н. В.Г. Мудролюбов, к.т.н. П.В. Богданова, к.т.н С.В. Григоренко, А.В. Гальчука, к.т.н. О.Л. Вересова и других.

Наличие готовой конструкторской документации позволило уже к 2014 году изготовить и приобрести основные подсистемы Ц-80 и выполнить их монтаж в экспериментальном зале синхроциклотрона ПИЯФ.

Сотрудниками НИИЭФА и ПИЯФ НИЦ КИ был выполнен комплекс работ по физическому пуску и получению проектных параметров.

5 декабря 2014 г. осуществлен пуск Ц-80, получен ускоренный пучок Н- -ионов до радиуса 30 см интенсивностью 5 мкА и энергией 10 МэВ.

8 ноября 2016 года получен выведенный пучок протонов с Проектными параметрами.

С пуском циклотронного комплекса Ц-80 перед ПИЯФ НИЦ КИ ставятся новые задачи, связанные с его практическим применением. В рамках реализации Проекта «Ядерная медицина» планируются работы по получению широкого спектра радиоизотопной продукции для получения диагностических и терапевтических РФП. В первую очередь это разработка мишенных устройств для наработки стронций-рубидиевых генераторов, которые станут основой получения РФП, используемых в исследованиях кардиологической системы при ПЭТ-диагностике. Подготовку к осуществлению данных работ ведет Отделение физики высоких энергий ПИЯФ НИЦ КИ под руководством к.ф.-м.н. В.Н. Пантелеева.

Второе направление связано с лучевой протонной терапией онкологических заболеваний органов зрения. ПИЯФ НИЦ КИ станет практически первым местом в РФ, где планируется проведение данных процедур на специализированном пучке протонов с энергией до 70 МэВ. Работу в этом направлении ведет Ускорительный отдел ПИЯФ НИЦ КИ и наши давние партнеры сотрудники АО «НИИЭФА им. Д.В. Ефремова».

Адрес: Россия, 188300, Ленинградская обл., г.Гатчина, мкр. Орлова роща, д. 1,
НИЦ «Курчатовский Институт» - ПИЯФ

Тел.: +7(813-71) 46025, +7(813-71) 46047,
Факс: +7(813-71) 46047, +7(813-71) 36025

E-mail: dir@pnpi.nrcki.ru

Последнее обновление: 15.11.2016 - Вт  15:21
вебмастер: webadm@pnpi.nw.ru