Ученые Лаборатории физики высоких энергий ОИЯИ Гамлет Ходжибагиян, Михаил Новиков, Зигфрид Эгберт Фишер и Андрей Шемчук разработали концепцию высокотемпературной сверхпроводящей магнитной системы нового нуклотрона.
Статья об этом опубликована в журнале «Физика элементарных частиц и атомного ядра. Письма». Работа выполнена в рамках мегасайенс-проекта ускорительно-коллайдерного комплекса NICA в ОИЯИ.
Существующий сверхпроводящий нуклотрон, ставший одним из ускорителей коллайдера NICA, работает в ЛФВЭ ОИЯИ с 1993 года. Его магнитная система испытала около 60 циклов охлаждения/отогрева от температуры окружающей среды до 4,6 К, несколько десятков миллионов циклов возбуждения током до 6 кА, и в ближайшие годы потребуется ее обновление, чтобы обеспечить на длительный период бесперебойную работу в составе комплекса NICA.
Новый нуклотрон планируется создать с использованием магнитов российского производства, изготовленных из высокотемпературного сверхпроводника (ВТСП) второго поколения.
Предложено два варианта модернизации магнитной системы нуклотрона, основанных на применении обмоток из ВТСП-материала. В первом варианте магнит охлаждается потоком кипящего неона при температуре 30 К. Во втором варианте магнит имеет комбинированное охлаждение: железное ярмо охлаждается потоком кипящего азота при температуре 80 К, а обмотка — потоком газообразного гелия при температуре 50 К.
Изготовление обмотки магнитов из высокотемпературного сверхпроводника позволит в несколько раз снизить эксплуатационные расходы на охлаждение магнитов.