Первый сверхпроводящий вигглер для Центра коллективного пользования «СКИФ» прошёл все испытания и готов к установке на накопительное кольцо. Его смонтируют осенью 2026 года — после того как накопитель получит стабильный пучок электронов.

Это устройство предназначено для генерации синхротронного излучения на станции 1-3 «Быстропротекающие процессы». Она будет изучать сверхбыстрые процессы, время которых составляет миллионные доли секунды. Как пояснил координатор станции Иван Рубцов, для таких экспериментов нужна максимально яркая вспышка за один проход электронного сгустка. Именно для этих задач и создали вигглер с рекордными параметрами.

В накопительном комплексе СКИФ электроны разгоняются до околосветовой скорости. При пролёте через вигглеры и ондуляторы — многополюсные магниты со знакопеременным полем — пучок движется по змееобразной траектории, теряет часть энергии и излучает синхротронное излучение. Шесть станций первой очереди СКИФа будут работать именно на таких устройствах.

В вигглере для станции 1-3 длина периода магнитного поля — всего 27 мм, требуемый уровень поля — 2,7 Тл. На испытаниях достигли 3,15 Тл — с большим запасом.

Заведующий лабораторией ИЯФ СО РАН Виталий Шкаруба рассказал: «Данные параметры на сегодняшний день являются рекордными с точки зрения достижения максимального уровня поля при минимальной длине периода. Они приближаются к физическому и техническому пределу и никем в мире пока не были продемонстрированы».

Магнит тестировали в несколько этапов. Сначала проверили работоспособность обмоток и предварительно измерили поле — для этого вигглер погружали в испытательный криостат с жидким гелием. Затем поместили в «сухой» криостат (в нём устройство будет работать на кольце) и провели тонкую настройку поля, чтобы он не влиял на орбиту пучка и не мешал другим пользователям. На третьем этапе — уже на площадке СКИФа — имитировали нагрев вакуумной камеры от электронного пучка и подтвердили, что дополнительная тепловая нагрузка не выводит магнит из сверхпроводящего состояния.

Для охлаждения вигглеров и ондуляторов на СКИФе реализована уникальная разработка ИЯФ СО РАН. Обычно сверхпроводящие устройства погружают в ванну с жидким гелием, который нужно постоянно доливать. В «сухом» криостате магнит подвешен в вакууме и охлаждается гелием, циркулирующим по внутренним каналам. Запас гелия находится в небольшом сосуде рядом с магнитом, а охлаждение обеспечивают холодильные машины. После выхода на режим вигглер может работать без заправки несколько лет.

Сейчас учёные и инженеры приступают к финальным испытаниям следующего устройства — вигглера для станции 1-5 «Диагностика в высокоэнергетическом рентгеновском диапазоне». До конца года все устройства генерации синхротронного излучения СКИФа пройдут эту процедуру.