I.  120-см циклотрон НИИЯФ МГУ (типа Р7)  предназначен для ускорения  легких ионов с А = 1-4 до максимальной энергии 7,8 МэВ/нукл:

            протонов до энергии 5 ¸ 8 МэВ,

            дейтронов до энергии 10 ¸ 16 МэВ ,

            гелия-3 до энергии 15 ¸ 24 МэВ,

            альфа-частиц до энергии 20 ¸ 30 МэВ.

            Ток пучка невыведенного - до 60 мкА, ток выведенного пучка - до 10 мкА.

Работа ведется главным образом на протонах и альфа-частицах, эпизодически - на гелии-3 и дейтронах.

  

     Ускоритель используется для проведения научно-исследовательских работ в области фундаментальной ядерной физики умеренных энергий, а также для выполнения разнообразных работ в прикладных и смежных областях:

     1. Методика  обратного  рассеяния используется для элементного анализа приповерхностных слоев материалов.

     2. Ядерные реакции служат для неразрушающего анализа содержания некоторых элементов в биологических образцах.

     3. С помощью быстрых частиц из ядерных реакций тестируются и калибруются приборы на основе кремниевых полупроводниковых  детекторов.

     4. Производятся короткоживущие изотопы для медицинских и др. целей.

 

   

    Методика обратного рассеяния протонов и альфа-частиц используется для определения профиля содержания кислорода в легированных сталях, для исследования процесса азотирования конструкционных материалов и др. целей.

    С помощью специфических ядерных реакций избирательно выделяются продукты реакций, происходящих в тонких биологических и агрохимических образцах.  С  точностью до нескольких процентов можно идентифицировать содержание ядер изотопов бора, углерода, азота, кислорода, серы и др. легких элементов.

    Быстрые легкие продукты реакций оказались удобным средством  для калибровки сложных составных приборов из полупроводниковых кремниевых детекторов, в частности, используемых в космофизических исследованиях. С помощью протонов из реакций под действием ионов 3Не++  удается тестировать  приборы, состоящие из ряда детекторов общей толщиной до 8мм.

    На выведенном пучке ионов 4Не++ проводятся работы по получению радиоактивных изотопов таллия, астата, используемых в медицинских целях, 59-кобальта и др.

II. Ускорительная установка электростатического генератора Ван-де-Граафа (ЭГ-8) предназначена для получения выведенных в экспериментальный зал пучков положительно заряженных ионов ядер (протонов, альфа-частиц, ионов азота и др.) с максимальной теоретически возможной для данной установки энергией до 4 МэВ/заряд и максимальным током I = 10 мкА. Практически, максимальная энергия, достигнутая на этом ускорителе для протонов, составила 3 МэВ.

    Первоначально ускоритель использовался прежде всего для ускорения электронов и заряженных микрочастиц (макронов или dust particles) с целью исследования воздействия таких частиц на поверхности космических аппаратов. Параметры получаемых пучков ионов не вполне подходили для использования в методиках ионно-пучкового анализа материалов. 

    Ускоритель был в существенной степени модернизирован в 80-е годы доктором техн. наук Александром Владимировичем Алмазовым, который работал в НИИЯФ МГУ с 1980 по 1985 гг. в должности старшего научного сотрудника Отдела физики атомного ядра. 

    Под его руководством была проведена полная реконструкция электростатического ускорителя, после чего ускоритель стал одним из лучших в СССР, вполне соответствующим мировому уровню. В частности, ленточное зарядное устройство ускорителя было заменено на индукционное оригинальной конструкции А.В. Алмазова. Была установлена новая аксиально-симметричная диафрагмированная ускорительная трубка, существенной реконструкции подверглась и колонна ускорителя. В ней был установлен новый высоконадежный резистивный делитель высокого напряжения, конструкцию которого также предложил А.В. Алмазов. Заново была сконструирована и изготовлена система стабилизации энергии пучка.

    В настоящее время ускоритель активно используется для исследований металлических, полупроводниковых и диэлектрических материалов в поли- и монокристаллических фазах методами ионно-пучкового анализа.

III.  Ускоритель КГ-500 является высоковольтным  каскадным генератором Кокрофта-Уолтона с воздушной изоляцией и предназначен для ускорения положительно заряженных ионов в электростатическом поле.

        Основные параметры ускоренных ионов ( для водорода):

а) максимальная энергия - 500   кэВ;

б) стабильность энергии -  0, 1 % ;

в) пределы регулировки энергии 50 - 500 кэВ;

г) ток прямого пучка (на входе в магнитный анализатор) - 1 мА;

д) плотность тока в прямом пучке - 25 мА/мм2;

е) ток одноатомных ионов в пучке, отклоненном на 90o  - 0,2 мА.

 

        Вертикально направленный пучок ионов ускорителя поворачивается двумя магнитными анализаторами в горизонтальные плоскости и вводится для использования в 5 вакуумных экспериментальных камерах, а также в установке MEIS (Medium Energy Ion Scattering) с энергетическим разрешением ~ 10-3 E0 .  

 

 

На фотографии вед. электроник Афанасьев Л.Д. в зале ускорителя.

 

IIII. В настоящее время вводится в эксплуатацию горизонтальный электростатический ускоритель Ван-де-Граафа (AN-2500) с максимальной  разностью потенциала 2,5 МВ производства  HVEE (Голландия). Ускоритель получен на основании Соглашения между Центром науки о материалах университета провинции Гронинген (Нидерланды) и НИИ ядерной физики им. Скобельцына Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова (Россия)  в качестве безвозмездной передачи для проведения научных исследований и обучения студентов.

      

          Технические параметры ускорителя:

-                энергия ускоряемых частиц – до 2,5 МэВ (в последние годы эксплуатации ускорителя в Гронингене энергия ускоренных частиц не превышала 1,5 МэВ);

-                   тип ускоряемых частиц: положительные ионы водорода и гелия;

-                   ток ионого пучка до 100 мкА;

-                 ускорительная трубка и кондуктор находятся в горизонтальном стальном котле длиной 3 м и диаметром 1,5 м под давлением до 20 атм. изолирующуго газа.   

        Конструкция ускорителя обеспечивает отсутствие отрицательных воздействий на окружающую среду: радиационный контроль и защита, экранирование электромагнитных излучений, защита от помех в питающей сети, охлаждение воды до выбоса в канализацию. В настоящее время ускоритель находится в стадии монтажа ионопровода к экспериментальным камерам.

На фотографии ускоритель  AN-2500 (слева) и  ЭГ-8 (видна часть котла высокого давления)

V. На нижеследующих фотографиях представлены сотрудники бригад обслуживания ускорительных установок. (Кликнув по фотографии можно посмотреть её больший размер !)

Бригада Р7 cлева направо:

вед. электроник Кошевой И.Д.,

гл. инженер Кирьянов Е.Ф.,

вед. электроник Калита В.А., электроник Черкасов Г.А.,

вед. электроник  Дружинин Ю.П.

Бригада ЭГ-8  слева направо:

гл. инженер Дзагуров О.Б.,

гл. инженер Криволап В.В.

и электроник Знайко Б.В.

 

Электроник Обухов А.А. 

и вед. электроник

Пронин В.А. (справа)

в экспериментальном зале ускорителя КГ-500