На базе НИИЯФ МГУ открывается лаборатория, которая займётся разработкой электронных ускорителей и будет участвовать в их мелкосерийном производстве. Этот проект реализуется в рамках государственно-частного партнёрства в соответствии с 217 постановлением правительства РФ. В создании лаборатории электронных ускорителей МГУ принимают участие МГУ имени М.В. Ломоносова и частная компания «Скантроник Системс».
«Сфера применения электронных ускорителей весьма широка, их используют в медицине, в технологических процессах промышленности, в установках для стерилизации, в инспекционно-досмотровых комплексах, в дефектоскопии. Разработка ускорителей для этих целей будет приоритетным направлением деятельности лаборатории электронных ускорителей МГУ», - сообщил доктор физико-математических наук, профессор, заведующий лабораторией электронных пучков отдела электромагнитных процессов и взаимодействия атомных ядер НИИЯФ МГУ Василий Шведунов.
Далее он рассказал, что в основной состав новой лаборатории войдут учёные и инженеры лаборатории электронных пучков НИИЯФ МГУ, имеющие опыт разработки электронных ускорителей различного типа. Средний возраст сотрудников - около 35 лет. Кроме того, в составе лаборатории электронных ускорителей МГУ будут пришедшие из других организаций инженеры и конструкторы, которые имеют большой опыт разработок электровакуумного оборудования.
Начало собственным исследованиям и разработкам в области ускорителей электронов в НИИЯФ МГУ положил в 1983 году проект ускорителя электронов непрерывного действия – разрезной микротрон на энергию 175 МэВ и средний ток пучка 100 мкА. Ускоритель был предназначен для научных исследований - изучения механизма взаимодействия электромагнитного излучения с атомными ядрами.
В 1992 году в НИИЯФ МГУ создаётся лаборатория электронных пучков, в которой продолжаются работы с ускорителями электронов. В ней был разработан ряд линейных ускорителей электронов непрерывного действия с энергией от 0.5 до 2.1 МэВ и мощностью пучка до 60 кВт. В сотрудничестве с учёными из других институтов были созданы импульсные разрезные микротроны с энергией 35, 55 и 70 МэВ. Особенностью разрезных микротронов на энергию 35 и 70 МэВ является широкое использование редкоземельного магнитного материала при создании их магнитных систем.
Переломным для лаборатории электронных пучков НИИЯФ МГУ стал 2003 год, когда была начата совместно с ФГУП «НПП «Торий» разработка мощного ускорителя электронов для стерилизации и технологических процессов на энергию 10 МэВ. Действующий прототип этого ускорителя, запущенный в эксплуатацию в 2007 году, пополнил парк ускорителей НИИЯФ МГУ и расширил круг выполняемых исследований и прикладных работ.
Действующий прототип линейного ускорителя электронов на энергию 10 МэВ
Первым установленным на производстве ускорителем, в создании которого принимали участие сотрудники лаборатории электронных пучков НИИЯФ МГУ, стал линейный ускоритель для радиографии. С апреля 2012 года ускоритель функционирует на одном из предприятий Росатома и используется для контроля сварных швов элементов ядерных реакторов. Ускоритель имеет ряд преимуществ по сравнению с отечественными и зарубежными аналогами. Его энергия и мощность дозы могут изменяться в широком диапазоне: 3 - 8 МэВ и 1-10 Гр/мин, соответственно. Использование клистрона в качестве СВЧ источника и твердотельного модулятора для его питания существенно увеличивают ресурс работы ускорителя. Благодаря отпаянной конструкции ускоряющей структуры и современной системе контроля и управления эксплуатирующей организации не требуется содержать специалистов по обслуживанию ускорителя. Ускоритель имеет малые размеры и вес и при этом включает в себя эффективную радиационную защиту, снижающую уровень паразитной радиации в 10 тысяч раз.
Ускоритель для радиографии на предприятии
В 2012 году совместно с частной компанией «Скантроник Системс» было закончено создание и проведены приёмо-сдаточные работы ускорителя с поимпульсным переключением энергии для инспекционно-досмотрового комплекса. В ходе испытаний, благодаря высокой стабильности энергии пучка, а также особенностям системы детектирования и обработки изображений, специалистами частной компании продемонстрирована возможность распознавания материалов с разрешением по атомному номеру близким к единице. В настоящее время ведётся установка инспекционно-досмотрового комплекса на границе РФ на Дальнем Востоке.
«Именно успешное сотрудничество с компанией «Скантроник Системс» легло в основу решения о создании совместного предприятия «Лаборатория электронных ускорителей МГУ», - подчеркнул учёный НИИЯФ МГУ Василий Шведунов.
Ускоритель с поимпульсным переключением энергии для инспекционно-досмотрового комплекса
В настоящий момент в НИИЯФ МГУ имеется ряд новых разработок, находящихся в той или иной степени реализации. Например, компактный линейный ускоритель непрерывного действия на энергию 1 МэВ и мощность пучка 25 кВт, ускоритель электронов для интраоперационной лучевой терапии, создаваемый совместно с политехническим университетом Каталонии, проект лазерно-электронного генератора монохроматического рентгеновского излучения с перестраиваемой энергией - совместно с ФИАН.
«Мы надеемся, что сотрудничество со «Скантроник Системс» в рамках создаваемой лаборатории электронных ускорителей МГУ поможет успешному завершению этих разработок и их внедрению в практику», - добавил Василий Шведунов.