Магнитно-оптические структуры синхротронов «Комплекса NICA» тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Филиппов Александр Викторович

• Филиппов Александр Викторович
• кандидат наук
• 2025

Оглавление диссертации кандидат наук Филиппов Александр Викторович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ФИЗИЧЕСКИЕ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ МАГНИТНО-ОПТИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ КОЛЛАЙДЕРА

1.1. Физические требования к параметрам Коллайдера «Комплекс NICA»

1.2. Инженерно-технические требования

1.3. Геометрия колец Коллайдера

1.4. Варианты магнитно-оптической структуры Коллайдера

1.5. Выводы

ГЛАВА 2. СОЗДАНИЕ МАГНИТНО-ОПТИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ КОЛЛАЙДЕРА

2.1. Светимость Коллайдера

2.2. Выбор длин квадрупольных линз прямолинейных промежутков Коллайдера

2.3. Системы коррекции магнитного поля в Коллайдере

2.4. Система подавления связи бетатронного движения

2.5. Система коррекции хроматичности

2.6. Система коррекции динамической апертуры

2.7. Система вертикального сведения/разведения пучков Коллайдера

2.8. Выводы

ГЛАВА 3. РАССТАНОВКА МАГНИТОВ В УСКОРИТЕЛЯХ ДЛЯ КОРРЕКЦИИ ЗАМКНУТОЙ ОРБИТЫ

3.1. Краткое представление магнитно-оптической структуры Бустера

3.2. Данные магнитных измерений дипольных магнитов Бустера

3.3. Расстановка дипольных магнитов в кольце Бустера

3.4. Результаты моделирования расстановки дипольных магнитов в кольце Бустера

3.5. Основные результаты первого сеанса пуско-наладочных работ на Бустере

3.6. Данные магнитных измерений дипольных магнитов Коллайдера

3.7. Расстановка дипольных магнитов в Коллайдере

3.8. Результаты моделирования расстановки дипольных магнитов в Коллайдере

3.9. Выводы

ГЛАВА 4. МАГНИТНО-ОПТИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА «НОВОГО НУКЛОТРОНА»

4.1. Требования к магнитно-оптической структуре «Нового Нуклотрона»

4.2. Структура магнитной оптики «Нового Нуклотрона»

4.3. Компоновка и размещение оборудования

4.4. Огибающая пучка и аксептанс «Нового Нуклотрона»

4.5. Выводы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЦИТИРУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ АВТОРА ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

ПРИЛОЖЕНИЯ

П. 1. Длины, положение центров и токи структурных элементов магнитно-оптической системы колец Коллайдера

П. 2. Настройки градиентов «косых» квадруполей коррекции связи движения

П. 3. Настройки градиентов секступолей коррекции хроматичности

П. 4. Настройки градиентов октуполей коррекции динамической апертуры

П. 5. Оптимальные значения октуполей коррекции динамической апертуры

П. 6. Интегралы полей для дипольных обмоток магнитов сведения/разведения пучков

БЛАГОДАРНОСТИ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Магнитно-оптические структуры синхротронов «Комплекса NICA»»

ВВЕДЕНИЕ

Данная работа, выполненная автором в Лаборатории физики высоких энергий им. В. И. Векслера и А. М. Балдина (ЛФВЭ) Объединённого института ядерных исследований (ОИЯИ), посвящена магнитно-оптическим структурам сверхпроводящих синхротронов проекта «Комплекс NICA» (здесь NICA — Nuclotron-based Ion Collider fAcility) [1]: Бустера, Нуклотрона и Коллайдера.

Магнитно-оптическая структура является основой любого кольцевого ускорителя, накопителя или коллайдера заряженных частиц. Она представляет собой последовательность дипольных, квадрупольных и корректирующих магнитов, расставленных вдоль периметра установки, обеспечивая стабильность движения заряженных частиц пучка и его фокусировку.

Ключевые свойства структурных элементов: характерные размеры магнитов и величины полей в них напрямую зависят от технологии изготовления. Для «тёплых» магнитов кольцевых ускорителей характерна продольная длина 0,5-5 м, величина магнитного поля в дипольных магнитах 0,1-2 Тл, фокусирующий градиент в квадрупольных магнитах 2-50 Тл/м [2]. Для сверхпроводящих магнитов продольная длина, как правило, варьируется в диапазоне 0,5-14 м, величина магнитного поля в диполях 0,1-8 Тл, а фокусирующий градиент лежит в диапазоне 2-200 Тл/м [3].

Создание линейной магнитно-оптической структуры кольцевого ускорителя, накопителя или коллайдера заряженных частиц с учётом технологии изготовления структурных элементов является первоочередной задачей при разработке концепции любой ускорительной или накопительной установки. При этом определяются структура установки в целом, её ключевые характеристики для обеспечения проектных параметров, например, положение рабочей точки на диаграмме бетатронных частот, другие характеристики, ключевым образом, определяющая динамику пучка заряженных частиц.

С 2006 г. в ЛФВЭ ОИЯИ г. Дубна реализуется проект «Комплекс NICA». Планируется создание сверхпроводящего коллайдера (Коллайдер) для получения интенсивных пучков ядер тяжёлых элементов и поляризованных протонов. Основной научной целью проекта является поиск фазового перехода между адронной материей и кварк-глюонной плазмой и исследования поляризационных эффектов в области полной энергии в системе центра масс до 11 ГэВ/н — рекордно низкой [4] для адронных коллайдеров.

Реализация проекта «Комплекс NICA» в ЛФВЭ ОИЯИ происходит на базе сверхпроводящего ионного синхротрона Нуклотрон — действующей базовой установки ОИЯИ и предполагает два этапа. На первом этапе начаты экспериментальные исследования на

установке с фиксированной мишенью BM@N (Baryonic Matter at Nuclotron) на выведенных из Нуклотрона пучках тяжёлых ионов. На втором этапе предполагается запуск сверхпроводящего Коллайдера с двумя местами встречи пучков при средней светимости 1027 см-2-с-1 и начало работы на физической установке MPD (Multi-Purpose Detector, многоцелевой детектор и/или детектор) в области кинетических энергий сталкивающихся пучков от 1 до 4,5 ГэВ/н.

Инжекционный комплекс состоит из криогенного источника многозарядных тяжёлых ионов на электронной струне, линейного ускорителя тяжёлых ионов, двух сверхпроводящих синхротронов Бустер и Нуклотрон, и каналов транспортировки пучков между всеми элементами инжекционного комплекса. Схема ускорительного комплекса проекта «Комплекс NICA» приведена на Рис. 1 [1].

Рис. l . Схема ускорительного комплекса проекта «Комплекс NICA»

Основу для изготовления структурных элементов Бустера и Коллайдера составляет сверхпроводящая технология магнитов типа «Нуклотрон» (или «Дубна»), разработанная в ЛФВЭ ОИЯИ в 70-80-х годах [5], [6].

Актуальность диссертационной работы определяется необходимостью создания магнитно-оптической структуры Коллайдера, которая задаёт общую конфигурацию прямолинейных и поворотных секций, формирует пучки заряженных частиц в точке встречи, удовлетворяющие требованиям физического эксперимента, и определяет основные параметры самой установки: положение рабочей точки на диаграмме бетатронных частот, обеспечивающее

оптимальную область стабильного бетатронного движения, величины бета-функций вдоль периметра и основные характеристики структурных магнитных элементов.

Кроме того, необходимо найти порядок расстановки дипольных магнитов Коллайдера чтобы искажение замкнутых орбит пучков заряженных частиц в обоих кольцах было минимальным. Является актуальной и аналогичная задача поиска оптимальной расстановки дипольных магнитов для обеспечения минимального искажения замкнутой орбиты пучка заряженных частиц в Бустере.

Диссертационная работа выполнена в рамках темы № 02-1-1065-2007/2026 «Комплекс NICA: создание комплекса ускорителей, коллайдера и экспериментальных установок на встречных и выведенных пучках ионов для изучения плотной барионной материи, спиновой структуры нуклонов и лёгких ядер, проведения прикладных и инновационных работ» Проблемно-тематического плана научно-исследовательских работ и международного сотрудничества ОИЯИ.

Объектом исследования диссертационной работы является магнитно-оптические структуры синхротронов «Комплекса NICA»: Коллайдера, Бустера и Нуклотрона. Предметом исследования являются искажения орбиты пучков заряженных частиц и функций магнитной оптики в магнитно-оптических структурах Коллайдера и Бустера, вызванные ошибками магнитных полей в структурных магнитах.

Цель диссертационной работы заключалась в реализации проекта «Комплекс NICA» в части создания магнитно-оптической структуры Коллайдера и синхротронов инжекционного комплекса. Для достижения основной цели работы необходимо было сформулировать и решить следующие задачи:

1. Используя физические параметры структурных дипольных и квадрупольных магнитов на основе технологии «Нуклотрон», сформировать магнитную оптику Коллайдера, определив структуру и основные характеристики установки в целом, обеспечив реализацию проектных параметров с точки зрения физического эксперимента.

2. Определить ключевые параметры системы коррекции связи бетатронного движения, системы коррекции хроматичности и системы коррекции динамической апертуры, которые обеспечивают проектные характеристики Коллайдера.

3. Используя данные магнитных измерений диполей Бустера, найти порядок их расстановки кольце, обеспечивающий минимальное искажение замкнутой орбиты пучка.

4. Используя данные магнитных измерений диполей Коллайдера, найти порядок их расстановки в кольце, обеспечивающую минимальное искажение замкнутых орбит пучков

заряженных частиц в обоих кольцах.

5. Разработать концепцию магнитно-оптической структуры ионного синхротрона Нуклотрон проекта «Новый Нуклотрон».

На защиту выносятся:

1. Линейная магнитно-оптическая структура Коллайдера: общая компоновка и структура оптических элементов в прямолинейных и поворотных секциях; продольное положение магнитных элементов в структуре вдоль орбиты пучка; величины токов электропитания структурных элементов установки; продольные длины квадрупольных линз прямолинейных промежутков; длины квадрупольных линз подавителя дисперсии; длины квадрупольных линз финального фокуса.

2. Параметры систем коррекции связи бетатронного движения, хроматичности и динамической апертуры, вычисленные величины интегралов магнитных полей в системе вертикального сведения/разведения пучков Коллайдера.

3. Порядок расстановки дипольных магнитов в Бустере, позволивший получить циркуляцию пучка ионов однозарядного гелия в первом сеансе пуско-наладочных работ в конце 2020 г.; порядок расстановки дипольных магнитов Коллайдера, обеспечивающий минимальное искажение замкнутых орбит обоих пучков.

4. Концепция новой магнитно-оптической структуры ионного синхротрона Нуклотрон проекта «Новый Нуклотрон» на основе регулярной ДФО ячейки, расширяющая возможности ускорителя в части реализации программы поляризационных исследований проекта «Комплекса NICA».

Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем:

1. Создана магнитно-оптическая структура сверхпроводящего тяжёлоионного Коллайдера на основе технологии «Нуклотрон» при рекордно низких кинетических энергиях пучков от 1 до 4,5 ГэВ/н.

2. Предложен и реализован порядок расстановки дипольных магнитов в Бустере и дипольных магнитов в Коллайдере «Комплекса NICA» на основе данных магнитных измерений и с учётом их конструктивных особенностей, минимизирующий искажение замкнутой орбиты.

3. Впервые предложена концепция магнитно-оптической структуры ионного синхротрона Нуклотрон проекта «Новый Нуклотрон» на основе регулярной ДФО ячейки, расширяющая возможности ускорителя в части реализации программы поляризационных исследований проекта «Комплекса NICA».

Практическая ценность заключается в том, что найденный и реализованный при сборке порядок расстановки дипольных магнитов в Бустере позволил получить устойчивую циркуляцию пучка ионов однозарядного гелия в первом сеансе пуско-наладочных работ ускорителя в конце 2020 г. [7] без включённой (работающей) системы коррекции магнитного поля, что явилось важным результатом, имеющим большое значение для проекта «Комплекс NICA».

Достоверность и обоснованность. Приводимые в диссертационной работе результаты подтверждаются экспериментальным наблюдением в Бустере циркуляции ионов однозарядного гелия в первом ускорительном сеансе в конце 2020 г., то есть подтверждено существование замкнутой орбиты (периодического решения) для найденного порядка расстановки дипольных магнитов в Бустере на основе разработанной автором диссертации математической модели.

Апробация работы. Результаты работы докладывались и обсуждались на семинарах и научных конференциях: Международном семинаре по проблемам ускорителей заряженных частиц памяти В. П. Саранцева в 2013, 2019 и 2022 гг. (Алушта, Крым, Россия). С 2016 по 2023 гг. результаты работы неоднократно докладывались на совещаниях рабочих групп по проекту «Комплекс NICA», на совещаниях по сотрудничеству между Институтом ядерной физики им. Г. И. Будкера Сибирского отделения Российской академии наук, Институтом теоретической и экспериментальной физики им. А. И. Алиханова и ОИЯИ в 2018 г. и Консультативном комитете по проекту «Комплекс NICA» (Machine Advisory Committee NICA) в ОИЯИ в 2019 г.

Результаты опубликованы в пяти работах из перечня реферируемых научных журналов, рекомендованных Высшей аттестационной комиссией.

Личный вклад автора. Содержание диссертации и выносимые на защиту положения, отражают персональный вклад автора. Создание линейной магнитно-оптической структуры Коллайдера, выбор длин квадрупольных магнитов прямолинейных промежутков, расчёты токов системы питания всех магнитных элементов, токов магнитов систем коррекции связи бетатронного движения, хроматичности, динамической апертуры, поиск порядка расстановки дипольных магнитов в магнитно-оптических структурах Бустера и Коллайдера, выполнены автором лично.

Объём диссертации. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, заключения, списка цитируемой литературы из 43 пунктов, списка публикаций автора по теме диссертации из 5 пунктов и 6 приложений. В конце каждой из глав сформулированы основные результаты и выводы. Общий объём диссертации составляет 114 страниц текста, включая 68 рисунков и 27 таблиц.

Краткая характеристика работы. Во введении даётся обоснование актуальности темы диссертационной работы, формулируются объект и предмет исследования, её научная новизна, основные цели и задачи, указываются методы исследований, даётся краткая характеристика работы по главам, изложены положения, выносимые на защиту.

В первой главе сформулированы требования, которым должна удовлетворять магнитно-оптическая структура колец Коллайдера, и описана его геометрия. Проведено сравнение различных магнитно-оптических структур Коллайдера, в которых поворотные секции (арки) собраны на основе либо ФОДО периодической ячейки — дублета фокусирующих (Ф) и дефокусирующих (Д) квадруполей с дипольным магнитом (М) между ними или без такового — со свободным пространством (О), достаточным для размещения дипольного магнита, либо на ДФДО (триплетной) периодической ячейки. Обоснован выбор структуры арок Коллайдера на основе ФОДО ячейки.

Во второй главе, исходя из физических и технических требований для формирования магнитно-оптической структуры Коллайдера, сформулированных в первой главе, представлены результаты создания магнитно-оптической структуры колец Коллайдера. Произведён выбор длин квадрупольных линз прямолинейных промежутков, длин квадрупольных линз подавителя дисперсии, длин квадрупольных линз финального фокуса на общем участке встречи пучков. Определены и зафиксированы центры расположения всех магнитных элементов магнитно-оптической структуры Коллайдера вдоль его периметра. Найдены токи системы питания магнитных элементов линейной магнитно-оптической структуры в двух кольцах Коллайдера, токи корректирующих магнитов систем коррекции связи бетатронного движения, хроматичности и динамической апертуры Коллайдера.

В третьей главе приведены результаты расстановки дипольных магнитов в кольцах Коллайдера и в кольце Бустера, изложена процедура расстановки, обеспечивающая минимальное искажение орбит пучков и минимальное возмущение функций магнитной оптики в структуре Коллайдера и Бустера, вызванные ошибками полей дипольных магнитов.

В четвертой главе обсуждается выбор магнитно-оптической структуры Нуклотрона в рамках концепции проекта «Новый Нуклотрон», приведены результаты создания новой магнитно-оптической структуры Нуклотрона на основе регулярной ДФО ячейки, показаны её преимущества в сравнении с существующей структурой действующего Нуклотрона на основе регулярной ФОДО ячейки.

В заключении перечислены основные результаты, полученные в ходе выполнения работы.

В приложениях приведены объёмные по количеству приводимой информации таблицы

содержащие выбранные длины структурных элементов, токи системы питания магнитных элементов линейной магнитно-оптической структуры Коллайдера, токи магнитов систем коррекции связи бетатронного движения, хроматичности и динамической апертуры Коллайдера.

ГЛАВА 1. ФИЗИЧЕСКИЕ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ МАГНИТНО-ОПТИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ КОЛЛАЙДЕРА

Как было отмечено во введении, полная энергия частиц, в области которой будут проводиться физические исследования по проекту «Комплекс NICA» является рекордно низкой [4]. Этот обстоятельство накладывает ряд особых требований, предъявляемых к основным параметрам Коллайдера и его магнитно-оптической структуре, которые можно разделить условно на две группы:

1. физические требования, связанные с тем, какие основные параметры должны быть обеспечены при создании магнитно-оптической структуры Коллайдера для проведения физических экспериментов;

2. инженерно-технические требования, учитывающие различные режимы работы комплекса (например, асимметричный коллайдер или электрон-ионный коллайдер), технологию изготовления магнитных элементов, размещение и структуру электрических цепей питания элементов магнитной оптики, особенности высокочастотных систем (ВЧ) для накопления и группировки пучка, особенности создания систем электронного и стохастического охлаждения (СЭО и ССО соответственно) и другого неструктурного оборудования.

1.1. Физические требования к параметрам Коллайдера «Комплекс NICA»

Основными параметрами любого коллайдера с точки зрения физического эксперимента являются:

- энергия пучков сталкивающихся частиц — выбирается исходя из целей и задач проводимых на коллайдере физических экспериментов, в нашем случае это диапазон кинетических энергий от 1 до 4,5 ГэВ/н,

- светимость коллайдера — определяет скорость набора статистики полезных событий физического эксперимента в единицу времени, в нашем случае светимость составляет величину 1027 см-2-с-1 являющуюся оптимальной с точки зрения загрузки детектора частиц.

Магнитно-оптическая структура Коллайдера должна обеспечивать светимость с учётом факторов, определяющих физическую основу движения и эволюции параметров пучка: пространственного заряда, внутрипучкового рассеяния (ВПР), эффектов встречи, пучковых неустойчивостей.

Если два пучка, каждый из которых содержит N заряженных частиц в сгустке, сталкиваются с частотой обращения /0, то светимость коллайдера определяется формулой

М2

ь (1)

Здесь Б — эффективная поперечная площадь перекрытия сгустков сталкивающихся пучков в области взаимодействия, которая может быть выражена формулой:

5 = 4 пахау. (2)

Отметим здесь, что формула (2) справедлива лишь в простейшем случае: для двух пучков с гауссовскими поперечными профилями с характерными среднеквадратичными размерами ах и оу, с однородным продольным распределением в области столкновения пучков. В том же простейшем случае поперечные размеры сталкивающихся пучков ах и ау связаны с поперечными эмиттансами ех и еу и величинами бета-функций рх и Ру магнитной оптики структуры коллайдера в области столкновения пучков:

®х/у = Ех/уРх/у. (3)

Из (1)-(3) видно, что светимость коллайдера обратно пропорциональна произведению поперечных эмиттансов пучков и значений бета-функций в точке встречи. Чем меньше это произведение, тем больше светимость. Для достижения высокой светимости требуется сталкивать сгустки с высокой частотой и с максимально возможным числом частиц N. Кроме того, время жизни светимости может быть ограничено процессом ВПР. Скорость этого процесса во многом определяется однородностью оптических функций магнитно-оптической системы коллайдера. Для компенсации эффекта ВПР нагрева пучков в Коллайдере используются СЭО (до 3 ГэВ/н) и ССО (в области кинетических энергий от 3 до 4,5 ГэВ/н). Кроме того, при низких энергиях принципиальным ограничением светимости является некогерентный сдвиг бетатронных частот из-за пространственного заряда пучка.

Таким образом, магнитно-оптическая структура Коллайдера должна обеспечить:

- достаточную фокусировку интенсивных пучков при большом поперечном и продольном

аксептансе,

- минимизацию эффекта нагрева пучка из-за процесса ВПР,

- высокую эффективность работы систем охлаждения (СЭО и ССО) в необходимом

диапазоне энергий.

1.2. Инженерно-технические требования

Коллайдер проекта «Комплекс NICA» так же, как и два действующих синхротрона ЛФВЭ ОИЯИ, имеет сверхпроводящую магнитно-оптическую систему [1], структурные элементы которой изготовлены на основе оригинальной технологии, разработанной в ОИЯИ [4], [5]. Для минимизации эффекта насыщения магнитного поля в железном ярме магнита величина амплитуды магнитного поля в дипольных магнитах магнитно-оптической структуры Коллайдера принята равной 1,8 Тл. На Рис. 2 из [8] показаны трёхмерные модели структурных элементов (дипольный и квадрупольный магниты) арок Коллайдера.

Рис. 2. Дипольный а) и квадрупольный б) магниты арок Коллайдера [8]

Магнитная жёсткость колец Коллайдера должна быть не меньше максимально достижимой магнитной жёсткости Нуклотрона (около 39 Тл-м), а это, в свою очередь, накладывает требования на длину магнитной дорожки в Коллайдере, а значит и на его размеры. До осени 2010 г., рассматривались разные эскизные варианты размещения Коллайдера, в которых его периметр изменялся (увеличивался), но изначально во всех рассматриваемых вариантах продольная длина дипольных магнитов в арках не превышала 2 м, что было вызвано ограничением на отклонение орбиты пучка от центральной линии («эффект сагитты») в отдельно взятом дипольном магните. В итоговом варианте сагитта составляет величину 19 мм.

Один из возможных режимов работы Коллайдера (асимметричная мода) [4] требует, чтобы источники питания структурных элементов его колец были гальванически развязаны, то есть кольца Коллайдера должны быть запитаны независимо друг от друга.

Для упрощения конструкции криостатной системы для структурных элементов Коллайдера было выбрано решение, которое заключается в использовании единого криостата для магнитов обоих колец, то есть в каждом криостате находятся два расположенных один над другим сверхпроводящих магнита (см. Рис. 2) для первого (Пучок 1) и второго (Пучок 2) пучков Коллайдера. Таким образом, сведение пучков для столкновений в точках встречи осуществляется в вертикальном направлении. Расстояние между осями апертур магнитов в одном криостате по вертикали равно 320 мм.

Для накопления как можно большего числа сгустков в кольцах Коллайдера, при этом исключая столкновения сгустков вне многоцелевого детектора частиц (паразитные столкновения), необходимо, чтобы длина общего для двух пучков участка их сведения/разведения была минимальной с учётом размещения детекторов частиц в двух точках встречи.

Длина больших прямолинейных промежутков должна быть достаточной для размещения систем диагностики и коррекции орбит пучков, ВЧ-систем, необходимых для накопления (ВЧ-1) и формирования коротких сгустков (ВЧ-2 и ВЧ-3), системы обратной связи (СОС), системы коллимации пучков (СКП) и систем охлаждения пучков — СЭО и ССО.

Одним из ключевых факторов при выборе структуры магнитной оптики арок является необходимость размещения устройств инжекции пучков в кольцах Коллайдера и устройств сброса пучка. Поскольку инжекция в Коллайдере производится по горизонтали, то желательно чтобы первым магнитным элементом после промежутков ввода пучка в кольца Коллайдера были бы фокусирующие по горизонтали квадрупольные линзы. Это возможно, если арки собраны на периодической ячейке типа ФОДО.

1.3. Геометрия колец Коллайдера

Исходя из требований и факторов, представленных выше, Коллайдер состоит из: двух арок — восточной (В) и западной (З), двух прямолинейных промежутков — северного (С) и южного (Ю). Геометрически Коллайдер может быть представлен в виде стадиона (или арены), вдоль центральной дорожки (идеальной траектории пучка) которого последовательно расставлены дипольные и квадрупольные магниты. Ввод пучков в кольца Коллайдера и их сброс на поглотители осуществляется в восточной арке. Геометрические размеры одного из колец представлены в Таблица 1, а геометрия Коллайдера изображена на Рис. 3. Отметим, что представленные в Таблица 1 данные соответствуют геометрии колец Коллайдера для версии его магнитно-оптической структуры, созданной в 2019-2020 гг.

Таблица 1. Геометрические параметры кольца Коллайдера

Длина, м

Арка 141,73

Прямолинейный промежуток 109,79

Общий участок 27,71

Периметр кольца 503,04

Рис. 3. Геометрия колец Коллайдера проекта «Комплекс NICA». Движение пучков в кольцах

показано стрелками

1.4. Варианты магнитно-оптической структуры Коллайдера

В период времени с 2010 г. до начала 2019 г. были выполнены расчёты [10]-[19] по выбору магнитно-оптической структуры Коллайдера. Рассматривались варианты создания арок Коллайдера на основе регулярных ФОДО и ДФДО ячеек, при этом количество регулярных ячеек и набег частот бетатронных колебаний в них варьировались.

Были рассмотрены варианты структур арок, содержащие 10 (Рис. 4), 11 (Рис. 5) или 12 (Рис. 6) регулярных ФОДО ячеек. Также были рассмотрены варианты структур арок содержащих 8 (Рис. 7) и 10 (Рис. 8) регулярных ДФДО ячеек.

В магнитно-оптической структуре арки на основе ФОДО-10 критическая энергия меньше максимальной энергии пучка в Коллайдере, в такой структуре не представляется возможным реализовать эффективное стохастическое охлаждение пучка в диапазоне кинетических энергий от 3 до 4,5 ГэВ/н из-за малости фактора «полезного» перемешивания частиц при пролёте от кикера к пикапу ССО [17].

Рис. 4. Вариант магнитно-оптической структуры арки Коллайдера на основе Ф0Д0-10, горизонтальные/вертикальные бета-функции ßx/ßy и дисперсии Dx/Dy

Рис. 6. Вариант магнитно-оптической структуры арки Коллайдера на основе ФОДО-12, горизонтальные/вертикальные бета-функции ßx/ßy и дисперсии Dx/Dy

Рис. 8. Вариант магнитно-оптической структуры арки Коллайдера на основе ДФДО-10, горизонтальные/вертикальные бета-функции ßx/ßy и дисперсии Dx/Dy

В структуре арки на основе ФОДО-11 дипольные магниты имеют длину 2,16 м, в них существенен «эффект сагитты», сагитта равна 24 мм (это 20% от поперченного размера вакуумной камеры).

В структуре арки на основе ДФДО-10 (см. Рис. 8), по сравнению с структурой арки на основе ДФДО-8, дипольные магниты относительно короткие и имеют длину 1,44 м, что увеличивает периметр кольца за счёт большего количества промежутков между магнитами. Сравнительный анализ рассмотренных магнитно-оптических структур арок Коллайдера представлен в Таблица 2 [11].

Таблица 2. Параметры Коллайдера при 4,5 ГэВ/н для различных вариантов структур арок

фодо-1о ФОДО-11 ФОДО-12 ДФДО-8 ДФДО-10

Периметр, м 503 489 497 529 576

Критическая энергия, ГэВ/н 4,54 5,10 5,68 4,66 6,16

Критический Лоренц-фактор 5,89 6,43 7,05 5,96 7,56

Коэффициент проскальзывания1 0,0006 0,0060 0,0100 0,0020 0,0120

Амплитуда ВЧ-поля, кВ 666 702 804 720 995

Количество дипольных магнитов 96 72 80 84 108

Длина дипольного магнита, м 1,62 2,16 1,94 1,85 1,44

Время процесса ВПР2, с 980 1110 1240 1200 1610

1 На английском языке носит название "phase-slip-factor" — коэффициент, описывающий дисперсию частот обращения при малых отклонениях импульса частицы от синхронного значения.

2 Для «идеального» кольца, состоящего только из регулярных фокусирующих ячеек, не включающего прямолинейные промежутки с точками встречи.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Филиппов Александр Викторович, 2025 год

СПИСОК ЦИТИРУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

[1] Технический проект объекта «Комплекс NICA» / В. Д. Кекелидзе и др.; под ред. В. Д. Кекелидзе и Ю. К. Потребеникова. — Дубна.: Изд. отд. ОИЯИ, 2018 г. — 90 с.

[2] Johnsen K., Experiences during the Early Running-In Phase of the ISR, in IEEE Transactions on Nuclear Science, vol. 18, no. 3, pp. 199-203.

[3] Harrison M., The RHIC Project-status and plans, Proceedings Particle Accelerator Conference, Dallas, TX, USA, 1995, pp. 401-405.

[4] Развитие физики и технологии ускорителей заряженных частиц / Ред.-сост. Б. Ю. Шарков, И. Н. Мешков. — М.: РАН, 2021. — 140 с.

[5] Смирнов А. А., Ходжибагиян Г. Г. Препринт ОИЯИ 9-88-344. Дубна, 1988.

[6] Baldin A. M., Agapov N. N., Belushkin V. A., D'yachkov E. I., Khodzhibagiyan H. G., Kovalenko A. D., Makarov L. G., Matyushevsky E. A., Smirnov A. A. JINR Preprint E9-93-273. Dubna, 1993.

[7] Бутенко А. В., Бровко О. И., Галимов А. Р., Горбачёв Е. В., Костромин С. А., Карпинский В. Н., Мешков И. Н., Мончинский В. А., Сидорин А. О., Сыресин Е. М, Трубников Г. В, Тузиков А. В., Филиппов А. В., Ходжибагиян Г. Г. Бустер комплекса NICA: сверхпроводящий синхротрон нового поколения. // УФН. 2023. Т. 193, № 6. С. 206225.

[8] Кузнецов Г. Л. Дипольный и квадрупольный модули магнитной системы Коллайдера NICA // XII Международный научный семинар памяти профессора В. П. Саранцева, 3-8 сентября, 2017 г., Алушта, Россия

[9] Methodical Accelerator Design. http://madx.web.cern.ch/madx/.

[10] Kozlov O. Interim version of the collider lattice. Machine Advisory Committee, 12-13 January, 2010, JINR, Dubna, Russia.

[11] Kostromin S. NICA collider lattice, Luminosity, IBS, Stochastic Colling. Machine Advisory Committee, 7 June, 2011, JINR, Dubna, Russia.

[12] Kozlov O. Collider: lattice and rings composition. Machine Advisory Committee, 21-22 June, 2012, JINR, Dubna, Russia.

[13] Kozlov O. NICA Collider: status and further steps. Machine Advisory Committee, 17-18 October, 2013, JINR, Dubna, Russia.

[14] Kozlov O. NICA Collider: status and further steps. Machine Advisory Committee, 19-20 October, 2015, JINR, Dubna, Russia.

[15] Козлов О. С., Мешков И. Н, Сидорин А. О, Трубников Г. В. Динамика интенсивного ионного пучка в Коллайдере NICA // Письма в ЭЧАЯ. 2016. Т. 13, № 7(205). С. 1321-1332.

[16] Козлов О. С., Мешков И. Н., Сидорин А. О, Трубников Г. В. Состав оборудования и параметры коллайдера NICA на период пусконаладочных работ // Письма в ЭЧАЯ. 2016. Т. 13, № 7(205). С. 1456-1460.

[17] Сидорин А. О., Трубников Г. В., Шурхно Н. А. Экспериментальные и теоретические исследования в ОИЯИ по развитию метода стохастического охлаждения пучков заряженных частиц // УФН. 2016. Т. 186, № 3. С. 275-291.

[18] Kozlov O. S., Kostromin S. A. Optimization of the Collider rings' optics. Machine Advisory Committee, 22-23 May, 2017, JINR, Dubna, Russia.

[19] Козлов О. С., Бутенко А. В., Ходжибагиян Г. Г., Костромин С. А., Мешков И. H., Сидорин А. О., Сыресин E. М., Трубников Г. В. Оптическая структура и динамическая апертура коллайдера NICA // Письма в ЭЧАЯ. 2018. Т. 15, № 7(219). С. 712-718.

[20] Мешков И. Н. Светимость ионного коллайдера // ЭЧАЯ. 2019. Т. 50, вып. 6. С. 776-811.

[21] Длины и положения центров квадрупольных магнитов арок Коллайдера NICA. Утверждён научным руководителем проекта «Комплекс NICA» И. Н. Мешковым 19.11.2019 г., Дубна, 2019.

[22] Длины и положения центров квадрупольных магнитов прямолинейных секций Коллайдера NICA. Утверждён научным руководителем проекта «Комплекс NICA» И. Н. Мешковым 12.12.2019 г., Дубна, 2019.

[23] Принципиальная схема электропитания структурных магнитов Коллайдера NICA. Утверждена директором ЛФВЭ А. В. Бутенко и научным руководителем проекта «Комплекс NICA» И. Н. Мешковым 25.05.2023 г., Дубна, 2023.

[24] Большаков А. Е., Зенкевич П. Р. Симметричная структура для коллайдера NICA // Письма в ЭЧАЯ, 2018. Т. 15, № 7(219). С. 630-635.

[25] Техническое задание на разработку и создание мультипольных корректирующих магнитов Коллайдера NICA. Утверждено научным руководителем проекта «Комплекс NICA» И. Н. Мешковым 28.10.2019 г., Дубна, 2019.

[26] Lebedev V. and Shiltsev V. Accelerator Physics at the Tevatron Collider. Springer Science+Business Media. 2014.

[27] Козлов О. С., Костромин С. А., Мельников С. А., Мешков И. Н., Смирнов В. Л., Тузиков А. В., Филиппов А. В., Шандов М. М. Актуальные задачи исследования динамики пучка в Коллайдере NICA // ЭЧАЯ. 2022. Т. 53, вып. 5. C. 1220-1273.

[28] Зенкевич П. Р., Большаков А. Е. Влияние краевых полей квадрупольных линз на динамику частик в коллайдере NICA // Письма в ЭЧАЯ, 2018. Т. 15, № 7(219). С. 703-711.

[29] Структурная схема Коллайдера NICA. Утверждена научным руководителем проекта «Комплекс NICA» И. Н. Мешковым 12.11.2021 г., Дубна, 2021.

[30] Казаринов Н. Ю., Молодоженцев А. Ю., Перельштейн Э. А., Федюнькин Е. Д. Сообщение ОИЯИ 9-84-561. Дубна, 1984.

[31] Бутенко А. В., Казинова О., Костромин С. А., Михайлов В. А., Тузиков А. В., Ходжибагиян Г. Г. Сообщение ОИЯИ, P9-2017-18. Дубна, 2017.

[32] Сводный протокол магнитных измерений дипольных магнитов Бустера в сверхпроводящем состоянии. Подписан начальником Научно-экспериментального отдела сверхпроводящих магнитов и технологий С. А. Костроминым 09.10.2018 г., Дубна, 2018.

[33] Костромин С. А., Борисов В. В., Бычков А. В., Голубицкий О. М., Донягин А. М., Морозов Н. А., Самсонов Е. В., Омельяненко М. М., Ходжибагиян Г. Г., Шемчук А. В. Измерение характеристик магнитного поля дипольного магнита бустера NICA // Письма в ЭЧАЯ. 2016. Т. 13, № 7(205). С. 1333-1342.

[34] Динев Д. Х., Михайлов В. А., Щепунов В. А. Сообщение ОИЯИ 9-88-302. Дубна, 1988.

[35] Порядок расположения дипольных магнитов в кольце Бустера NICA. Утверждён научным руководителем проекта «Комплекс NICA» И. Н. Мешковым 19.10.2018 г., Дубна, 2018.

[36] Сводный протокол магнитных измерений дипольных магнитов Коллайдера в сверхпроводящем состоянии. Подписан помощником директора ЛФВЭ по реализации крупных инфраструктурных проектов С. А. Костроминым 21.07.2021 г., Дубна, 2021.

[37] Порядок расположения дипольных магнитов в арках Коллайдера комплекса NICA. Утверждён научным руководителем проекта «Комплекс NICA» И. Н. Мешковым 10.03.2022 г., Дубна, 2022.

[38] Схема оборудования Нуклотрона. http://nucloweb.jinr.ru/nucloserv/inform/nuclotron.jpg

[39] Шандов М. М., Борисов В. В., Бутенко А. В. и др. Корректирующие магниты бустера и коллайдера NICA // Письма в ЭЧАЯ. 2020. Т. 17, № 4(229). С. 555-560.

[40] Андреев В., Волков В., Горбачёв Е., Ёлкин В., Исадов В., Кириченко А., Монахов Д., Назлев Х., Романов С., Рукояткина Т., Седых Г. Система управления и диагностики пучка бустера NICA // там же. С. 615-620.

[41] Иссинский И. Б., Бровко О. И., Бутенко А. В. Сообщение ОИЯИ Р9-2007-107. Дубна, 2007.

[42] Донягин А. М., Коваленко А. Д., Козлов О. С., Михайлов В. А., Смирнов А. А. Сообщение ОИЯИ P9-94-329. Дубна, 1994.

[43] Василишин Б. В., Иссинский И. Б., Михайлов В. А., Таровик М. Н. Сообщение ОИЯИ 986-512. Дубна, 1986.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ АВТОРА ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

[A1] Kuznetsov, A. B., Meshkov, I. N., Tuzikov, A. V., Philippov, A. V. Luminosity of the NICA Collider in working mode with using electron cooling system. Phys. Part. Nuclei Lett. 11, 699704 (2014). DOI: https://doi.org/10.1134/S1547477114050215. [A2] Kostromin, S. A., Kozlov, O. S., Tuzikov, A. V., Philippov, A. V. Optimization the Optical Structure of the NICA Collider. Phys. Part. Nuclei Lett. 17, 447-452 (2020). DOI: https://doi.org/10.1134/S1547477120040263. [A3] Emelianenko, V. N., Kazinova, O., Mikhaylov, V. A., Philippov, A. V. Analysis of the Results of Magnetic Measurements of the Structural Elements of the Nuclotron Booster. Phys. Part. Nuclei Lett. 17, 453-455 (2020). DOI: https://doi.org/10.1134/S1547477120040184. [A4] Philippov, A. The Dipole Magnets Arrangement in the Collider of NICA Complex. Phys. Part.

Nuclei Lett. 20, 854-859 (2023). DOI: https://doi.org/10.1134/S1547477123040283. [A5] Butenko, A. V., Khodzhibagiyan, H. G., Mikhaylov, V. A., Tuzikov, A. V., Philippov, A. V. Regarding to the New Nuclotron Magnetic Lattice Choice. Phys. Part. Nuclei Lett. 20, 860-865 (2023). DOI: https://doi.org/10.1134/S1547477123040180.

ПРИЛОЖЕНИЯ

П. 1. Длины, положение центров и токи структурных элементов магнитно-оптической системы колец Коллайдера

Таблица 20. Длины, положение центров и токи всех структурных элементов магнитно-оптической системы синего (верхнего)/красного (нижнего) колец Коллайдера, при токе

основного ИП1 3265 А

Название Длина, м Положение, м Тип ИП1, А ИП2, А ИП3, А ДИП, А Ток, А

QFF6W/QFF6W 0,945 5,7225 Д/Ф 3265 6 3271

QFF5W/QFF5W 1,415 7,225 ф/Д 3265 7 3272

QFF4W/QFF4W 0,68 9,01 Д/Ф 3265 2 3267

BV4W/BV4W 1,38 10,64 М/М 150

BV3W2/BV3W1 1,38 14,54301481 М/М 152

Q1W2/Q35W1 0,545 36,18463 Д/Д 3265 -82 70 -74 3179

Q2W2/Q34W1 0,59 37,25213 ф/ф 3265 -82 70 -10 3242

Q3W2/Q33W1 0,56 38,24213 ф/ф 3265 -82 70 -31 3222

Q4W2/Q32W1 0,67 39,35713 Д/Д 3265 -82 70 32 3284

Q5W2/Q31W1 0,69 52,95213 Ф/Ф 3265 -82 70 13 3265

Q6W2/Q30W1 0,785 54,2075 Д/Д 3265 -82 119 3302

M1W2/M40W1 1,94 55,87 М/М 3265 3265

M2W2/M39W1 1,94 58,11 М/М 3265 3265

Q7W2/Q29W1 0,375 59,98 ф/ф 3265 -82 70 24 3276

Q8W2/Q28W1 0,47 65,96 Д/Д 3265 -82 3182

Q9W2/Q27W1 0,45 71,94 Ф/Ф 3265 -82 70 -81 3172

M3W2/M38W1 1,94 73,81 М/М 3265 3265

M4W2/M37W1 1,94 76,05 М/М 3265 3265

Q10W2/Q26W1 0,47 77,92 Д/Д 3265 -82 3182

M5W2/M36W1 1,94 79,79 М/М 3265 3265

M6W2/M35W1 1,94 82,03 М/М 3265 3265

Q11W2/Q25W1 0,47 83,9 Ф/Ф 3265 -82 70 3252

M7W2/M34W1 1,94 85,77 М/М 3265 3265

M8W2/M33W1 1,94 88,01 М/М 3265 3265

Q12W2/Q24W1 0,47 89,88 Д/Д 3265 -82 3182

M9W2/M32W1 1,94 91,75 М/М 3265 3265

M10W2/M31W1 1,94 93,99 М/М 3265 3265

Q13W2/Q23W1 0,47 95,86 Ф/Ф 3265 -82 70 3252

M11W2/M30W1 1,94 97,73 М/М 3265 3265

M12W2/M29W1 1,94 99,97 М/М 3265 3265

Q14W2/Q22W1 0,47 101,84 Д/Д 3265 -82 3182

M13W2/M28W1 1,94 103,71 М/М 3265 3265

M14W2/M27W1 1,94 105,95 М/М 3265 3265

Q15W2/Q21W1 0,47 107,82 Ф/Ф 3265 -82 70 3252

M15W2/M26W1 1,94 109,69 М/М 3265 3265

M16W2/M25W1 1,94 111,93 М/М 3265 3265

Q16W2/Q20W1 0,47 113,8 Д/Д 3265 -82 3182

M17W2/M24W1 1,94 115,67 М/М 3265 3265

M18W2/M23W1 1,94 117,91 М/М 3265 3265

Q17W2/Q19W1 0,47 119,78 Ф/Ф 3265 -82 70 3252

M19W2/M22W1 1,94 121,65 М/М 3265 3265

M20W2/M21W1 1,94 123,89 М/М 3265 3265

Q18W2/Q18W1 0,47 125,76 Д/Д 3265 -82 3182

Название Длина, м Положение, м Тип ИП1, А ИП2, А ИПЗ, А ДИП, А Ток, А

M21W2/M20W1 1,94 127,63 М/М 3265 3265

M22W2/M19W1 1,94 129,87 М/М 3265 3265

Q19W2/Q17W1 0,47 131,74 Ф/Ф 3265 -82 70 3252

M23W2/M1SW1 1,94 133,61 М/М 3265 3265

M24W2/M17W1 1,94 135,85 М/М 3265 3265

Q20W2/Q16W1 0,47 137,72 Д/Д 3265 -82 3182

M25W2/M 16W1 1,94 139,59 М/М 3265 3265

M26W2/M 15W1 1,94 141,83 М/М 3265 3265

Q21W2/Q15W1 0,47 143,7 Ф/Ф 3265 -82 70 3252

M27W2/M14W1 1,94 145,57 М/М 3265 3265

M2SW2/M13W1 1,94 147,81 М/М 3265 3265

Q22W2/Q14W1 0,47 149,68 Д/Д 3265 -82 3182

M29W2/M12W1 1,94 151,55 М/М 3265 3265

M30W2/M11W1 1,94 153,79 М/М 3265 3265

Q23W2/Q13W1 0,47 155,66 Ф/Ф 3265 -82 70 3252

M31W2/M10W1 1,94 157,53 М/М 3265 3265

M32W2/M9W1 1,94 159,77 М/М 3265 3265

Q24W2/Q12W1 0,47 161,64 Д/Д 3265 -82 3182

M33W2/MSW1 1,94 163,51 М/М 3265 3265

M34W2/M7W1 1,94 165,75 М/М 3265 3265

Q25W2/Q11W1 0,47 167,62 Ф/Ф 3265 -82 70 3252

M35W2/M6W1 1,94 169,49 М/М 3265 3265

M36W2/M5W1 1,94 171,73 М/М 3265 3265

Q26W2/Q10W1 0,47 173,6 Д/Д 3265 -82 3182

M37W2/M4W1 1,94 175,47 М/М 3265 3265

M3SW2/M3W1 1,94 177,71 М/М 3265 3265

Q27W2/Q9W1 0,45 179,58 Ф/Ф 3265 -82 70 -81 3172

Q2SW2/QSW1 0,47 185,56 Д/Д 3265 -82 3182

Q29W2/Q7W1 0,375 191,54 ф/ф 3265 -82 70 24 3276

M39W2/M2W1 1,94 193,41 М/М 3265 3265

M40W2/M1W1 1,94 195,65 М/М 3265 3265

Q30W2/Q6W1 0,7S5 197,3125 Д/Д 3265 -82 119 3302

Q31W2/Q5W1 0,б9 198,56787 ф/ф 3265 -82 70 13 3265

Q32W2/Q4W1 0,б7 212,16287 Д/Д 3265 -82 70 32 3284

Q33W2/Q3W1 0,5б 213,27787 Ф/Ф 3265 -82 70 -31 3222

Q34W2/Q2W1 0,59 214,26787 Ф/Ф 3265 -82 70 -10 3242

Q35W2/Q1W1 0,545 215,33537 Д/Д 3265 -82 70 -74 3179

BV2W2/BV2W1 1,3S 236,9769852 М/М 152

BV1W/BV1W 1,3S 240,88 М/М 150

QFF3W/QFF3W 0,6s 242,51 Ф/Д 3265 2 3267

QFF2W/QFF2W 1,415 244,295 Д/Ф 3265 7 3272

QFF1W/QFF1W 0,945 245,7975 Ф/Д 3265 6 3271

QFF6E/QFF6E 0,945 257,2425 Д/Ф 3265 6 3271

QFF5E/QFF5E 1,415 258,745 Ф/Д 3265 7 3272

QFF4E/QFF4E 0,68 260,53 Д/Ф 3265 2 3267

BV4E/BV4E 1,38 262,16 М/М 150

BV3E2/BV3E1 1,38 266,0630148 М/М 152

Q1E2/Q35E1 0,545 287,70463 Д/Д 3265 -82 70 -74 3179

Q2E2/Q34E1 0,59 288,77213 ф/ф 3265 -82 70 -10 3242

Q3E2/Q33E1 0,56 289,76213 ф/ф 3265 -82 70 -31 3222

Q4E2/Q32E1 0,67 290,87713 Д/Д 3265 -82 70 32 3284

Q5E2/Q31E1 0,69 304,47213 Ф/Ф 3265 -82 70 13 3265

Q6E2/Q30E1 0,785 305,7275 Д/Д 3265 -82 119 3302

M1E2/M40E1 1,94 307,39 М/М 3265 -63-0 3201

Название Длина, м Положение, м Тип ИП1, А ИП2, А ИПЗ, А ДИП, А Ток, А

M2E2/M39E1 1,94 309,63 M/M 3265 -63-0 3201

Q7E2/Q29E1 0,375 311,5 Ф/Ф 3265 -82 70 24 3276

Q8E2/Q28E1 0,47 317,48 Д/Д 3265 -82 3182

Q9E2/Q27E1 0,45 323,46 ф/ф 3265 -82 70 -81 3172

M3E2/M38E1 1,94 325,33 M/M 3265 -63-0 3201

M4E2/M37E1 1,94 327,57 M/M 3265 -63-0 3201

Q10E2/Q26E1 0,47 329,44 Д/Д 3265 -82 3182

M5E2/M36E1 1,94 331,31 M/M 3265 -63-0 3201

M6E2/M35E1 1,94 333,55 M/M 3265 -63-0 3201

Q11E2/Q25E1 0,47 335,42 Ф/Ф 3265 -82 70 3252

M7E2/M34E1 1,94 337,29 M/M 3265 -63-0 3201

M8E2/M33E1 1,94 339,53 M/M 3265 -63-0 3201

Q12E2/Q24E1 0,47 341,4 Д/Д 3265 -82 3182

M9E2/M32E1 1,94 343,27 M/M 3265 3265

M10E2/M31E1 1,94 345,51 M/M 3265 3265

Q13E2/Q23E1 0,47 347,38 Ф/Ф 3265 -82 70 3252

M11E2/M30E1 1,94 349,25 M/M 3265 3265

M12E2/M29E1 1,94 351,49 M/M 3265 3265

Q14E2/Q22E1 0,47 353,36 Д/Д 3265 -82 3182

M13E2/M28E1 1,94 355,23 M/M 3265 3265

M14E2/M27E1 1,94 357,47 M/M 3265 3265

Q15E2/Q21E1 0,47 359,34 Ф/Ф 3265 -82 70 3252

M15E2/M26E1 1,94 361,21 M/M 3265 3265

M16E2/M25E1 1,94 363,45 M/M 3265 3265

Q16E2/Q20E1 0,47 365,32 Д/Д 3265 -82 3182

M17E2/M24E1 1,94 367,19 M/M 3265 3265

M18E2/M23E1 1,94 369,43 M/M 3265 3265

Q17E2/Q19E1 0,47 371,3 Ф/Ф 3265 -82 70 3252

M19E2/M22E1 1,94 373,17 M/M 3265 3265

M20E2/M21E1 1,94 375,41 M/M 3265 3265

Q18E2/Q18E1 0,47 377,28 Д/Д 3265 -82 3182

M21E2/M20E1 1,94 379,15 M/M 3265 3265

M22E2/M19E1 1,94 381,39 M/M 3265 3265

Q19E2/Q17E1 0,47 383,26 Ф/Ф 3265 -82 70 3252

M23E2/M18E1 1,94 385,13 M/M 3265 3265

M24E2/M17E1 1,94 387,37 M/M 3265 3265

Q20E2/Q16E1 0,47 389,24 Д/Д 3265 -82 3182

M25E2/M16E1 1,94 391,11 M/M 3265 3265

M26E2/M15E1 1,94 393,35 M/M 3265 3265

Q21E2/Q15E1 0,47 395,22 Ф/Ф 3265 -82 70 3252

M27E2/M14E1 1,94 397,09 M/M 3265 3265

M28E2/M13E1 1,94 399,33 M/M 3265 3265

Q22E2/Q14E1 0,47 401,2 Д/Д 3265 -82 3182

M29E2/M12E1 1,94 403,07 M/M 3265 3265

M30E2/M11E1 1,94 405,31 M/M 3265 3265

Q23E2/Q13E1 0,47 407,18 Ф/Ф 3265 -82 70 3252

M31E2/M10E1 1,94 409,05 M/M 3265 3265

M32E2/M9E1 1,94 411,29 M/M 3265 3265

Q24E2/Q12E1 0,47 413,16 Д/Д 3265 -82 3182

M33E2/M8E1 1,94 415,03 M/M 3265 -63-0 3201

M34E2/M7E1 1,94 417,27 M/M 3265 -63-0 3201

Q25E2/Q11E1 0,47 419,14 Ф/Ф 3265 -82 70 3252

M35E2/M6E1 1,94 421,01 M/M 3265 -63-0 3201

M36E2/M5E1 1,94 423,25 M/M 3265 -63-0 3201

Название Длина, м Положение, м Тип ИП1, А ИП2, А ИПЗ, А ДИП, А Ток, А

Q26E2/Q10E1 0,47 425,12 Д/Д 3265 -82 3182

M37E2/M4E1 1,94 426,99 M/M 3265 -63-0 3201

M38E2/M3E1 1,94 429,23 M/M 3265 -63-0 3201

Q27E2/Q9E1 0,45 431,1 ф/ф 3265 -82 70 -81 3172

Q28E2/Q8E1 0,47 437,08 Д/Д 3265 -82 3182

Q29E2/Q7E1 0,375 443,06 Ф/Ф 3265 -82 70 24 3276

M39E2/M2E1 1,94 444,93 M/M 3265 -63-0 3201

M40E2/M1E1 1,94 447,17 M/M 3265 -63-0 3201

Q30E2/Q6E1 0,785 448,8325 Д/Д 3265 -82 119 3302

Q31E2/Q5E1 0,69 450,08787 ф/ф 3265 -82 70 13 3265

Q32E2/Q4E1 0,67 463,68287 Д/Д 3265 -82 70 32 3284

Q33E2/Q3E1 0,56 464,79787 Ф/Ф 3265 -82 70 -31 3222

Q34E2/Q2E1 0,59 465,78787 Ф/Ф 3265 -82 70 -10 3242

Q35E2/Q1E1 0,545 466,85537 Д/Д 3265 -82 70 -74 3179

BV2E2/BV2E1 1,38 488,4969852 M/M 152

BV1E/BV1E 1,38 492,4 M/M 150

QFF3E/QFF3E 0,68 494,03 ф/Д 3265 2 3267

QFF2E/QFF2E 1,415 495,815 Д/Ф 3265 7 3272

QFF1E/QFF1E 0,945 497,3175 Ф/Д 3265 6 3271

Таблица 21. Длины, положение центров и токи всех структурных элементов магнитно-оптической системы синего (верхнего)/красного (нижнего) колец Коллайдера, при токе

основного ИП1 7370 А

Название Длина, м Положение, м Тип ИП1, А ИП2, А ИП3, А ДИП, А Ток, А

ОРРбМ/ОРРбМ 0,945 5,7225 Д/Ф 7370 14 7384

дрр5м/дрр5м 1,415 7,225 Ф/Д 7370 1б 7385

дрр4м/дрр4м 0,б8 9,01 Д/Ф 7370 5 7374

ВУ4М/ВУ4М 1,38 10,б4 М/М 338

ВУ3М2/ВУ3М1 1,38 14,54301481 М/М 343

О11№2/О351№1 0,545 3б,184б3 Д/Д 7370 -18б 159 -1бб 717б

0,59 37,25213 ф/ф 7370 -18б 159 -23 7319

0,5б 38,24213 ф/ф 7370 -18б 159 -б9 7273

0,б7 39,35713 Д/Д 7370 -18б 159 72 7414

О5М2/О3Г№1 0,б9 52,95213 Ф/Ф 7370 -18б 159 29 7371

0,785 54,2075 Д/Д 7370 -18б 2б9 7453

М1М2/М40М1 1,94 55,87 М/М 7370 7370

М2М2/М39М1 1,94 58,11 М/М 7370 7370

0,375 59,98 ф/ф 7370 -18б 159 54 739б

О8М2/О28М1 0,47 б5,9б Д/Д 7370 -18б 7183

0,45 71,94 Ф/Ф 7370 -18б 159 -182 71б0

М3М2/М38М1 1,94 73,81 М/М 7370 7370

М4М2/М37М1 1,94 7б,05 М/М 7370 7370

О10М2/О2бМ1 0,47 77,92 Д/Д 7370 -18б 7183

М5М2/М36М1 1,94 79,79 М/М 7370 7370

М6М2/М35М1 1,94 82,03 М/М 7370 7370

0,47 83,9 Ф/Ф 7370 -18б 159 7342

М7М2/М34М1 1,94 85,77 М/М 7370 7370

М8М2/М33М1 1,94 88,01 М/М 7370 7370

0,47 89,88 Д/Д 7370 -18б 7183

М9М2/М32М1 1,94 91,75 М/М 7370 7370

М10М2/М31М1 1,94 93,99 М/М 7370 7370

0,47 95,8б Ф/Ф 7370 -18б 159 7342

М111№2/М301№1 1,94 97,73 М/М 7370 7370

М12М2/М29М1 1,94 99,97 М/М 7370 7370

0,47 101,84 Д/Д 7370 -18б 7183

М13М2/М28М1 1,94 103,71 М/М 7370 7370

М14М2/М27М1 1,94 105,95 М/М 7370 7370

О15М2/О2Г№1 0,47 107,82 Ф/Ф 7370 -18б 159 7342

М15М2/М26М1 1,94 109,б9 М/М 7370 7370

М16М2/М25М1 1,94 111,93 М/М 7370 7370

0,47 113,8 Д/Д 7370 -18б 7183

М17М2/М24М1 1,94 115,б7 М/М 7370 7370

М18М2/М23М1 1,94 117,91 М/М 7370 7370

0,47 119,78 Ф/Ф 7370 -18б 159 7342

М19М2/М22М1 1,94 121,б5 М/М 7370 7370

М20М2/М21М1 1,94 123,89 М/М 7370 7370

О18М2/О18М1 0,47 125,7б Д/Д 7370 -18б 7183

М21М2/М20М1 1,94 127,б3 М/М 7370 7370

М22М2/М19М1 1,94 129,87 М/М 7370 7370

0,47 131,74 Ф/Ф 7370 -18б 159 7342

М23М2/М18М1 1,94 133,б1 М/М 7370 7370

М24М2/М17М1 1,94 135,85 М/М 7370 7370

0,47 137,72 Д/Д 7370 -18б 7183

Название Длина, м Положение, м Тип ИП1, А ИП2, А ИПЗ, А ДИП, А Ток, А

M25W2/M16W1 1,94 139,59 M/M 7370 7370

M26W2/M15W1 1,94 141,83 M/M 7370 7370

Q21W2/Q15W1 0,47 143,7 Ф/Ф 7370 -186 159 7342

M27W2/M14W1 1,94 145,57 M/M 7370 7370

M28W2/M13W1 1,94 147,81 M/M 7370 7370

Q22W2/Q14W1 0,47 149,68 Д/Д 7370 -186 7183

M29W2/M12W1 1,94 151,55 M/M 7370 7370

M30W2/M11W1 1,94 153,79 M/M 7370 7370

Q23W2/Q13W1 0,47 155,66 Ф/Ф 7370 -186 159 7342

M31W2/M10W1 1,94 157,53 M/M 7370 7370

M32W2/M9W1 1,94 159,77 M/M 7370 7370

Q24W2/Q12W1 0,47 161,64 Д/Д 7370 -186 7183

M33W2/M8W1 1,94 163,51 M/M 7370 7370

M34W2/M7W1 1,94 165,75 M/M 7370 7370

Q25W2/Q11W1 0,47 167,62 Ф/Ф 7370 -186 159 7342

M35W2/M6W1 1,94 169,49 M/M 7370 7370

M36W2/M5W1 1,94 171,73 M/M 7370 7370

Q26W2/Q10W1 0,47 173,6 Д/Д 7370 -186 7183

M37W2/M4W1 1,94 175,47 M/M 7370 7370

M38W2/M3W1 1,94 177,71 M/M 7370 7370

Q27W2/Q9W1 0,45 179,58 Ф/Ф 7370 -186 159 -182 7160

Q28W2/Q8W1 0,47 185,56 Д/Д 7370 -186 7183

Q29W2/Q7W1 0,375 191,54 ф/ф 7370 -186 159 54 7396

M39W2/M2W1 1,94 193,41 M/M 7370 7370

M40W2/M1W1 1,94 195,65 M/M 7370 7370

Q30W2/Q6W1 0,785 197,3125 Д/Д 7370 -186 269 7453

Q31W2/Q5W1 0,69 198,56787 ф/ф 7370 -186 159 29 7371

Q32W2/Q4W1 0,67 212,16287 Д/Д 7370 -186 159 72 7414

Q33W2/Q3W1 0,56 213,27787 Ф/Ф 7370 -186 159 -69 7273

Q34W2/Q2W1 0,59 214,26787 Ф/Ф 7370 -186 159 -23 7319

Q35W2/Q1W1 0,545 215,33537 Д/Д 7370 -186 159 -166 7176

BV2W2/BV2W1 1,38 236,9769852 M/M 343

BV1W/BV1W 1,38 240,88 M/M 338

QFF3W/QFF3W 0,68 242,51 ф/Д 7370 5 7374

QFF2W/QFF2W 1,415 244,295 Д/Ф 7370 16 7385

QFF1W/QFF1W 0,945 245,7975 Ф/Д 7370 14 7384

QFF6E/QFF6E 0,945 257,2425 Д/Ф 7370 14 7384

QFF5E/QFF5E 1,415 258,745 Ф/Д 7370 16 7385

QFF4E/QFF4E 0,68 260,53 Д/Ф 7370 5 7374

BV4E/BV4E 1,38 262,16 M/M 338

BV3E2/BV3E1 1,38 266,0630148 M/M 343

Q1E2/Q35E1 0,545 287,70463 Д/Д 7370 -186 159 -166 7176

Q2E2/Q34E1 0,59 288,77213 ф/ф 7370 -186 159 -23 7319

Q3E2/Q33E1 0,56 289,76213 ф/ф 7370 -186 159 -69 7273

Q4E2/Q32E1 0,67 290,87713 Д/Д 7370 -186 159 72 7414

Q5E2/Q31E1 0,69 304,47213 Ф/Ф 7370 -186 159 29 7371

Q6E2/Q30E1 0,785 305,7275 Д/Д 7370 -186 269 7453

M1E2/M40E1 1,94 307,39 M/M 7370 -143-0 7227

M2E2/M39E1 1,94 309,63 M/M 7370 -143-0 7227

Q7E2/Q29E1 0,375 311,5 ф/ф 7370 -186 159 54 7396

Q8E2/Q28E1 0,47 317,48 Д/Д 7370 -186 7183

Q9E2/Q27E1 0,45 323,46 Ф/Ф 7370 -186 159 -182 7160

M3E2/M38E1 1,94 325,33 M/M 7370 -143-0 7227

M4E2/M37E1 1,94 327,57 M/M 7370 -143-0 7227

Название Длина, м Положение, м Тип ИП1, А ИП2, А ИПЗ, А ДИП, А Ток, А

Q10E2/Q26E1 0,47 329,44 Д/Д 7370 -186 7183

M5E2/M36E1 1,94 331,31 M/M 7370 -143-0 7227

M6E2/M35E1 1,94 333,55 M/M 7370 -143-0 7227

Q11E2/Q25E1 0,47 335,42 ф/ф 7370 -186 159 7342

M7E2/M34E1 1,94 337,29 M/M 7370 -143-0 7227

M8E2/M33E1 1,94 339,53 M/M 7370 -143-0 7227

Q12E2/Q24E1 0,47 341,4 Д/Д 7370 -186 7183

M9E2/M32E1 1,94 343,27 M/M 7370 7370

M10E2/M31E1 1,94 345,51 M/M 7370 7370

Q13E2/Q23E1 0,47 347,38 Ф/Ф 7370 -186 159 7342

M11E2/M30E1 1,94 349,25 M/M 7370 7370

M12E2/M29E1 1,94 351,49 M/M 7370 7370

Q14E2/Q22E1 0,47 353,36 Д/Д 7370 -186 7183

M13E2/M28E1 1,94 355,23 M/M 7370 7370

M14E2/M27E1 1,94 357,47 M/M 7370 7370

Q15E2/Q21E1 0,47 359,34 Ф/Ф 7370 -186 159 7342

M15E2/M26E1 1,94 361,21 M/M 7370 7370

M16E2/M25E1 1,94 363,45 M/M 7370 7370

Q16E2/Q20E1 0,47 365,32 Д/Д 7370 -186 7183

M17E2/M24E1 1,94 367,19 M/M 7370 7370

M18E2/M23E1 1,94 369,43 M/M 7370 7370

Q17E2/Q19E1 0,47 371,3 Ф/Ф 7370 -186 159 7342

M19E2/M22E1 1,94 373,17 M/M 7370 7370

M20E2/M21E1 1,94 375,41 M/M 7370 7370

Q18E2/Q18E1 0,47 377,28 Д/Д 7370 -186 7183

M21E2/M20E1 1,94 379,15 M/M 7370 7370

M22E2/M19E1 1,94 381,39 M/M 7370 7370

Q19E2/Q17E1 0,47 383,26 Ф/Ф 7370 -186 159 7342

M23E2/M18E1 1,94 385,13 M/M 7370 7370

M24E2/M17E1 1,94 387,37 M/M 7370 7370

Q20E2/Q16E1 0,47 389,24 Д/Д 7370 -186 7183

M25E2/M16E1 1,94 391,11 M/M 7370 7370

M26E2/M15E1 1,94 393,35 M/M 7370 7370

Q21E2/Q15E1 0,47 395,22 Ф/Ф 7370 -186 159 7342

M27E2/M14E1 1,94 397,09 M/M 7370 7370

M28E2/M13E1 1,94 399,33 M/M 7370 7370

Q22E2/Q14E1 0,47 401,2 Д/Д 7370 -186 7183

M29E2/M12E1 1,94 403,07 M/M 7370 7370

M30E2/M11E1 1,94 405,31 M/M 7370 7370

Q23E2/Q13E1 0,47 407,18 Ф/Ф 7370 -186 159 7342

M31E2/M10E1 1,94 409,05 M/M 7370 7370

M32E2/M9E1 1,94 411,29 M/M 7370 7370

Q24E2/Q12E1 0,47 413,16 Д/Д 7370 -186 7183

M33E2/M8E1 1,94 415,03 M/M 7370 -143-0 7227

M34E2/M7E1 1,94 417,27 M/M 7370 -143-0 7227

Q25E2/Q11E1 0,47 419,14 Ф/Ф 7370 -186 159 7342

M35E2/M6E1 1,94 421,01 M/M 7370 -143-0 7227

M36E2/M5E1 1,94 423,25 M/M 7370 -143-0 7227

Q26E2/Q10E1 0,47 425,12 Д/Д 7370 -186 7183

M37E2/M4E1 1,94 426,99 M/M 7370 -143-0 7227

M38E2/M3E1 1,94 429,23 M/M 7370 -143-0 7227

Q27E2/Q9E1 0,45 431,1 Ф/Ф 7370 -186 159 -182 7160

Q28E2/Q8E1 0,47 437,08 Д/Д 7370 -186 7183

Q29E2/Q7E1 0,375 443,06 ф/ф 7370 -186 159 54 7396

Название Длина, м Положение, м Тип ИП1, А ИП2, А ИПЗ, А ДИП, А Ток, А

M39E2/M2E1 1,94 444,93 M/M 7370 -143-0 7227

M40E2/M1E1 1,94 447,17 M/M 7370 -143-0 7227

Q30E2/Q6E1 0,785 448,8325 Д/Д 7370 -186 269 7453

Q31E2/Q5E1 0,69 450,08787 ф/ф 7370 -186 159 29 7371

Q32E2/Q4E1 0,67 463,68287 Д/Д 7370 -186 159 72 7414

Q33E2/Q3E1 0,56 464,79787 Ф/Ф 7370 -186 159 -69 7273

Q34E2/Q2E1 0,59 465,78787 Ф/Ф 7370 -186 159 -23 7319

Q35E2/Q1E1 0,545 466,85537 Д/Д 7370 -186 159 -166 7176

BV2E2/BV2E1 1,38 488,4969852 M/M 343

BV1E/BV1E 1,38 492,4 M/M 338

QFF3E/QFF3E 0,68 494,03 ф/Д 7370 5 7374

QFF2E/QFF2E 1,415 495,815 Д/Ф 7370 16 7385