Радиационно-ускорительный центр — подразделение университета, осуществляющее подготовку студентов и аспирантов и проводящее исследования в области ускорительной физики и технологии. Центр располагает парком линейных ускорителей электронов на энергию от 50 кэВ до 30 МэВ, а также ускорителями ионов на энергию от 100 кэВ до 2 МэВ.
Центр был создан в 1978 году. За прошедший период РУЦ были выполнены десятки научно-исследовательских работ, связанных как с созданием новых источников ионизирующих излучений, так и с исследованием радиационного воздействия на различные материалы. Значительный объем выполненных научно-исследовательских работ был связан с укреплением обороноспособности страны. Написаны несколько монографий, сотни статей и научных публикаций в отечественных и в зарубежных изданиях. Подготовлены и защищены 5 докторских и около двух десятков кандидатских диссертаций. Помимо научных исследований в РУЦ НИЯУ МИФИ проводится большой объем работ в рамках учебного процесса. На действующих ускорителях центра студенты выполняют ряд лабораторных работ, учебно-исследовательские, курсовые и дипломные проекты. За год обучение в лабораторном практикуме, производственную практику и научные исследования проходят до 100 студентов и 5-7 аспирантов.
Научный руководитель РУЦ
Богданович Борис Юрьевич
д.т.н., профессор, заслуженный деятель науки РФ.
Основные характеристики ускорителей и низкоэнергетических источников заряженных частиц:
|
Установка |
Энергия МэВ |
Ток пучка мА |
Технические особенности |
|
Линейный ускоритель электронов У-17 |
10-30 |
150 |
Снабжен системой компрессии СВЧ поля и может работать в режиме коротких импульсов (<0,1 мкс) |
|
Линейный ускоритель электронов У-28 |
2-12 |
1000 |
Снабжен системой получения пикосекундных импульсов тока |
|
Линейный ускоритель электронов РЭЛУС |
2,5-5 |
100 |
Ускоряющие поля формируются с помощью бипериодической замедляющей системы |
|
Линейный ускоритель электронов РУЭМ |
0,6 |
500 |
Снабжен системой глубокой регулировки длительности импульса тока |
|
Линейный ускоритель протонов У-101 |
1 |
1 |
Генерация СВЧ поля непосредственно в замедляющей системе ускорителя с помощью вспомогательного пучка электронов, фокусирующего ионы. |
|
Линейный ускоритель протонов |
2,0 |
10
|
Система ВЧ питания совмещена с ускоряющей структурой |
|
Дуоплазматрон (ионы) |
0,1 |
100 |
|
|
Высокочастотный (ионы) |
0,1 |
20 |
Семипучковая система извлечения ионов |
|
Электронно-ионный источник |
0,05 |
50-600 (ионы) 104 (электроны) |
Совместные и раздельные пучки |
|
СВЧ ионный источник |
³0,15 |
5 |
Используется электронно-циклотронный резонанс |
|
Ускорители электронов
|
|||||||||||||
 ЛУЭ-"У-17" |
 ЛУЭ-"У-28" |
||||||||||||
|
Электронный ускоритель на бегущей волне на энергию 10-30 МэВ с импульсным током до 150мА. Источник ВЧ - мощности - импульсный клистронный усилитель КИУ-12М (20 МВТ, длительность импульса 0,5 - 2,5 мкс). Ускоритель успешно работает на научные и учебные программы. В результате внедрения новых схем ускорения, предложенных в Центре, удалось увеличить энергию пучка до 50 МэВ. |
Ускоритель работает с 1976г., неоднократно модернизировался. Особенностью У-28 является возможность глубокой регулировки энергии пучка, имеется возможность работы в режиме однократных импульсов.
|
||||||||||||
 Линейный ускоритель электронов "РЭЛУС -1" |
 |
||||||||||||
|
ЛУЭ на стоячей волне с регулируемой энергией, ускоряющая структура выполнены на основе бипериодической замедляющей системы с внутренними ячейками связи.
Применение: радиационная химия, дефектоскопия, физические исследования. |
С 2005г в РУЦ МИФИ осуществляется поэтапный запуск ускорительного стенда на базе ускорителя протонов. Запущена первая ускорительная секция на энергию 2МэВ, содержащая структуру на основе двойного Н - резонатора с пространственно - однородной квадрупольной фокусировкой. Осуществляется модернизация ионного источника, предполагающая замену накального катода долгосрочным ВЧ - эмиттером, а также подготавливается запуск второй ускоряющей секции, что позволит осуществлять глубокую регулировку энергии в пределах (1,5 - 2,5)МэВ. Четырехтонный магнитный энергоанализатор на выходе ускорительного комплекса прошел стадию предварительных испытаний. Стенд предназначен для исследований по радиационной стойкости радиоэлектронной аппаратуры и для решения задач таможенного контроля грузов. |
||||||||||||
| Ионные источники | |||||||||||||
|
Для ускорителей ионов в РУЦ МИФИ на протяжении ряда лет ведутся работы по созданию источников многозарядных ионов, а также инжекторов ионно - электронных пучков. Инжектор, созданный в 1971 -72гг. на энергию 100 кэВ с током протонов 50 мА, до настоящего времени используются как учебный стенд для проведения лабораторных работ студентами. |
|||||||||||||
 Электронно - ионный плазменно - пучковый инжектор |
 Дуоплазматрон - инжектор ускорителя протонов |
||||||||||||
|
|
||||||||||||
Проводимые исследования сосредоточены на повышении эффективности ускоряющих структур. Разрабатываются и апробируются схемы, обеспечивающие реализацию принципа автоускорения пучка, позволяющего существенно повысить энергию частиц без дополнительных высокочастотных генераторов, а также метод повышения энергии пучка накоплением энергии поля СВЧ генератора в высокодобротных резонаторах с последующим использованием энергии для создания ускоряющих полей с высокой напряженностью.
Ведутся работы по исследованию воздействия радиационных полей на материалы и изделия с целью улучшения их физико-химических и иных характеристик. В частности, проводятся исследования радиационной стабильности высокотемпературных сверхпроводников и микроэлектронных приборов. Для обработки образцов значительных размеров созданы устройства формирования однородных полей облучения.
Выполняется цикл исследований по воздействию сильноточных импульсных пучков электронов низкой энергии, формирующихся в пинчевых разрядах в пароводяной среде, на прочностные и коррозионные свойства металлов и сплавов. Опубликованы результаты изучения структуры кластерных и плазменных образований в приэлектродном пространстве во время и после периодического разряда в потоке жидкости (ПРПЖ).
Проводимые исследования выполняются по заказам следующих организаций:
- Фонд гражданских исследований и развитий АФГИР в рамках НОЦ-011 «Фундаментальные свойства материи в экстремальном состоянии»
- МНТЦ
- УРБВТ и СП МО РФ
- СПП РАН РФ
- ФГУП ВНИИПП
- ОАО «Субмикрон»
- ОАО «МКБ «Факел»
- ОАО «ОКБ Сухого»
- ФГУП ВИАМ
- ФГУП ГКНПЦ им. М.В. Хруничева
- ФГУП «ГосНИИПП»
