Email this article 
Прототип криогенной корпускулярной водородной мишени для эксперимента PANDA
- Authors: Федорец П.В.1, Чернецкий В.Д.1, Балануца П.В.1, Герасимов A.В.1, Голубев A.A.1, Гусев Л.Н.1, Долголенко А.Г.1, Канцырев А.В.1, Карасев В.И.1, Кристи Н.М.1, Ладыгина Е.М.1, Макагонов С.А.1, Панюшкин В.А.1, Панюшкина А.Н.1, Тарасенко И.А.1, Халявин А.Б.1
-
Affiliations:
- Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”
- Issue: No 2 (2024)
- Pages: 206–214
- Section: ЛАБОРАТОРНАЯ ТЕХНИКА
- URL: https://rjsvd.com/0032-8162/article/view/670218
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0032816224020268
- EDN: https://elibrary.ru/QRCDWR
- ID: 670218
Cite item
Open Access
Access granted
Abstract
Регулярный монодисперсный поток сферических микромишеней твердого водорода или дейтерия с варьируемым диаметром в несколько десятков мкм и частотой от нескольких десятков до нескольких сотен кГц востребован в качестве внутренних мишеней в физических экспериментах на ускорителях. Статья посвящена модификации и запуску прототипа криогенной корпускулярной водородной мишени, в которой происходит трансформация поступающего в установку газа в поток сферических микромишеней. В мишени реализуются процессы криогенного охлаждения и ожижения газа, формирования жидкой микроструи и управляемого монодисперсного разбиения ее на капли одинакового размера с последующим замораживанием капель и образованием микромишеней при инжекции в вакуум. Прототип мишени включает криогенную, вакуумную и газовую системы, а также системы контроля и оптической диагностики параметров микромишеней. Модифицированный прототип мишени обеспечил стабильные монодисперсные режимы генерации микромишеней диаметром 20–50 мкм при частоте генерации 260–465 кГц.
Full Text
About the authors
П. В. Федорец
Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”
Author for correspondence.
Email: pavelfedo933@gmail.com
Russian Federation, 123182, Москва, пл. Академика Курчатова, 1
В. Д. Чернецкий
Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”
Email: pavelfedo933@gmail.com
Russian Federation, 123182, Москва, пл. Академика Курчатова, 1
П. В. Балануца
Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”
Email: pavelfedo933@gmail.com
Russian Federation, 123182, Москва, пл. Академика Курчатова, 1
A. В. Герасимов
Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”
Email: pavelfedo933@gmail.com
Russian Federation, 123182, Москва, пл. Академика Курчатова, 1
A. A. Голубев
Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”
Email: pavelfedo933@gmail.com
Russian Federation, 123182, Москва, пл. Академика Курчатова, 1
Л. Н. Гусев
Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”
Email: pavelfedo933@gmail.com
Russian Federation, 123182, Москва, пл. Академика Курчатова, 1
А. Г. Долголенко
Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”
Email: pavelfedo933@gmail.com
Russian Federation, 123182, Москва, пл. Академика Курчатова, 1
А. В. Канцырев
Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”
Email: pavelfedo933@gmail.com
Russian Federation, 123182, Москва, пл. Академика Курчатова, 1
В. И. Карасев
Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”
Email: pavelfedo933@gmail.com
Russian Federation, 123182, Москва, пл. Академика Курчатова, 1
Н. М. Кристи
Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”
Email: pavelfedo933@gmail.com
Russian Federation, 123182, Москва, пл. Академика Курчатова, 1
Е. М. Ладыгина
Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”
Email: pavelfedo933@gmail.com
Russian Federation, 123182, Москва, пл. Академика Курчатова, 1
С. А. Макагонов
Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”
Email: pavelfedo933@gmail.com
Russian Federation, 123182, Москва, пл. Академика Курчатова, 1
В. А. Панюшкин
Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”
Email: pavelfedo933@gmail.com
Russian Federation, 123182, Москва, пл. Академика Курчатова, 1
А. Н. Панюшкина
Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”
Email: pavelfedo933@gmail.com
Russian Federation, 123182, Москва, пл. Академика Курчатова, 1
И. А. Тарасенко
Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”
Email: pavelfedo933@gmail.com
Russian Federation, 123182, Москва, пл. Академика Курчатова, 1
А. Б. Халявин
Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”
Email: pavelfedo933@gmail.com
Russian Federation, 123182, Москва, пл. Академика Курчатова, 1
References
- Schwarz C. and the PANDA Collaboration // J. Phys.: Conf. Ser. 2012. V. 374. P. 012003. https://doi.org/10.1088/1742-6596/374/1/012003
- PANDA collaboration. // Letter of Intent for: PANDA. 2004.
- https://www.panda.gsi.de/
- Täschner A., Köhler E., Ortjohann H.-W., Khoukaz A. // Nucl. Instrum. Meth. A. 2011. V. 660. № 1. P. 22. https://doi.org/10.1016/j.nima.2011.09.024
- PANDA collaboration. // Technical Design Report for the PANDA Internal Targets. 2012. https://fair-center.eu/fileadmin/fair/publications_exp/PANDA_Targets_TDR.pdf
- Fedorets P., Chernyshev V., Semenov A., Büscher M., Chernetsky V., Bukharov A. // AIP Conf. Proc. 2006. V. 814. P. 614. https://doi.org/10.1063/1.2176552
- Борисов В.М., Кошелев К.Н., Прокофьев А.В., Хаджийский Ф.Ю., Христофоров О.Б. // Квантовая электроника. 2014. V. 44. № 11. P. 1077.
- Nakano M., Abe T., Endo A. // Proceedings of SPIE. The International Society for Optical Engineering. 2004. V. 5537. P. 1. https://doi.org/10.1117/12.555468
- Hansson B.A.M., Hemberg O., Hertz H.M., Berglund M., Choi H.-J., Jacobsson B., Janin E., Mosesson S., Rymell L., Thoresen J., Wilner M. // Review of Scientific Instruments. 2004. V. 75. № 6. P. 2122. https://doi.org/10.1063/1.1755441
- Song I., Iwata K., Homma Y., Watanabe M., Kawamura T., Okino A., Horioka K., Hotta E., Mohanty S.R., Yasuoka K. // Jpn. J. Appl. Phys. 2005. V. 44. № 12. P. 8640. https://doi.org/10.1143/JJAP.44.8640
- Suganuma T., Abe T., Komori H., Takabayashi Y., Endo A. // Proceedings of SPIE. The International Society for Optical Engineering. 2004. V. 5662. P. 367. https://doi.org/10.1117/12.596356
- Chkhalo N.I., Garakhin S.A., Lopatin A.Y., Nechay A.N., Pestov A.E., Salashchenko N.N., Toropov M.N., Tsybin N.N., Golubev S.V., Vodopyanov A.V., Yulin S. // Appl. Phys. Lett. 2018. V. 112. P. 221101. https://doi.org/10.1063/1.5016471
- Trostell B. // Nucl. Instrum. Meth. A. 1995. V. 362. P. 41. https://doi.org/10.1016/0168-9002(95)00302-9
- Ekström C., Friden C.-J., Jansson A., Karlsson J., Kullander S., Larsson A., Norman G. and the WASA Collaboration //Nucl. Instrum. Meth. A. 1996. V. 371. P. 572. https://doi.org/10.1016/0168-9002(96)00009-5
- Afonasyev V., Borgs W., Boukharov A., Büscher M., Gerasimov A., Ginevskiy A., Goryachev V., Gusev L., Dmitriev A., Orlov A., Podchasky S., Semenov A., Tarasenko I., Hohlov V., Chernetsky V., Chernyshov V., Chumakov M. Preprint ITEP 9-05. Moscow: ITEP, 2005.
- Boukharov A.V., Büscher M., Gerasimov A.S., Chernetsky V.D., Fedorets P.V., Maryshev I.N., Semenov A.A., Ginevskii A.F. // Phys. Rev. Lett. 2008. V. 100. P. 174505. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.100.174505
- Riabzev S., Veprik A., Vilenchik H., Pundak N. // Cryogenics. 2009. V. 49. № 1. P. 7. https://doi.org/10.1016/j.cryogenics.2008.08.002
- Wang C., Hartnett J. // Cryogenics. 2010. V.50. № 5. P. 336. https://doi.org/10.1016/j.cryogenics.2010.01.003
- Kantsyrev A.V., Panyushkin V.A., Balanutsa P.V., Bogdanov A.V., Gerasimov A.S., Golubev A.A., Demekhin V.I., Dolgolenko A.G., Kristi N.M., Ladygina E.M., Lushchevskaya E.V., Fedorets P.V., Chernetsky V.D., Paniushkina A.N., Vasiliev V.V., Büscher M. // Phys. Atom. Nucl. 2019. V 82. № 12. P. 1665. https://doi.org/10.1134/S1063778819120135
- Панюшкин В.А. Свидетельство государственной регистрации программы для ЭВМ, RU2021669446. 16.11.2021.
- EPICS Experimental Physics and Industrial Control System. 2021. http://www.aps.anl.gov/epics/
- Букреева С.И., Гончаренко Ю.М., Семенов П.А. // ПТЭ. 2017. № 2. С. 40. https://doi.org/10.7868/S0032816217020021
- Lord Rayleigh // Proc. London Math. Soc. 1879. V.10. P. 4.
- Lord Rayleigh // Phil. Mag. 1892. V. 34. P. 145.
Supplementary files
