Виртуальная экскурсия по установке ИРЕН
Ответственный за установку
Пятаев Владимир Григорьевич
Тел. +7 (496) 216-36-07
e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Основные направления исследований:
- Исследование нарушения временной инвариантности с поляризованными резонансными нейтронами и поляризованной мишенью;
- Изучение нарушения четности в реакциях с нейтронами (деление, (n,a), (n,p), (n,g));
- Электромагнитная структура нейтрона;
- Квантовые аспекты деления, вызванного нейтронами;
- Фазовые переходы в возбужденных ядрах - хаос и порядок в квантовых системах;
- Ядерные данные для астрофизики;
- Ядерные данные для прикладных исследований;
- Изотопный анализ с резонансными нейтронами.
Описание установки
Линейный ускоритель электронов ЛУЭ-200 разработан в Институте ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН (Новосибирск), как драйвер интенсивного импульсного источника резонансных нейтронов бустерного типа ИРЕН. Ускоритель состоит из импульсной электронной пушки, ускоряющей системы, источников СВЧ – мощности на базе клистронов 10-см диапазона с модуляторами, системы фокусировки - транспортировки пучка, системы диагностики с широкополосным магнитным спектрометром и вакуумной системы. Ускоритель размещается вертикально в трёхэтажном здании бывшей установки ИБР-30 Лаборатории нейтронной физики ОИЯИ.
Общая схема установки ИРЕН (Источник Резонансных, Нейтронов) Ускорительный и мишенный залы. 
ЭП –электронная пушка;
МЛ1,МЛ2, МЛ3 – короткие соленоидальные магнитные линзы;
КГ – короткий соленоид группирователя;
С1 – фокусирующий соленоид первой ускоряющей секции;
КИЭ, КС1, КС2, К3, К4, К5 – корректирующие магниты;
Q1 – первая квадрупольная линза;
Q2-Q3, Q4-Q5 – дублеты широкоапертурных квадрупольных линз;
Q6-Q7, Q8-Q9 – дублеты квадрупольных линз;
Гр – СВЧ-группирователь;
УС1 – первая ускоряющая секция;
УС2 – вторая ускоряющая секция;
МС – магнитный спектрометр;
М – мишень – конвертер;
BV1, BV2, BV3, BV4, BV5 – бимвьюеры;
ПР1, ПР2, ПР3, ПР4, ПР5 – магнитоиндукционные датчики тока пучка (пояса Роговского).
Ускоряющая секция, клистрон и модулятор устанавливаются при развитии ускорителя. На первом этапе предусмотрена работа источника нейтронов на основе неразмножающей нейтронопроизводящей мишени.
Электронная пушка
Ускорительный зал. (помещение 308, здание 43). 
В качестве источника электронов в ускорителе используется двухэлектродная электронная пушка с оксидным термокатодом Ø 12 мм от СВЧ-лампы ГС-34. Пушка обеспечивает импульсный ток пучка до 6 A с продолжительностью импульса 250 ÷ 300 нс с частотой циклов 50 Гц и эмиттансом ≤ 0.01 π ·cм·мрад.
Ускоряющая система
Ускорительный зал. (помещение 308, здание 43). 
Модулятор первого клистрона; Клистрон (Toshiba E37340); Квадрупольные линзы, 2-я ускоряющая секция; SLED.
Ускоряющая система состоит из СВЧ - группирователя и двух коротких (по 3 метра) ускоряющих секций с предельно высоким темпом ускорения. Ускоряющие секции разработаны и изготовлены в ИЯФ СО РАН. Секции представляют собой круглый диафрагмированный волновод с постоянным импедансом, в который подается СВЧ – мощность. Секции запитываются от клистронов - усилителей СВЧ - мощности 10-ти см диапазона (2856 МГц). Прототип ускоряющей системы протестирован на форинжекторе комплекса ВЭПП-5 в ИЯФ СО РАН, где достигнуты максимальное ускоряющее поле ? 45 МВ/м и средний ускоряющий градиент ~ 35 МэВ/м [4,5]. Проектом ускорителя предусмотрена сборка из двух секций длиной по 3 м, обеспечивающих проектную энергию электронов. В составе первой очереди ускорителя смонтирована одна ускоряющая секция. Вместо второй ускоряющей секции установлен участок дрейфа с двумя квадрупольными дублетами.
Измерение энергии и энергетических спектров пучка
Ускорительный зал. (помещение 218, здание 43). 
Для измерений спектров энергий пучка электронов используется широкополосный магнитостатический анализатор с магнитным полем, поперечным к направлению движения частиц пучка. Магнит спектрометра Ш-образной формы с магнитной жёсткостью, изменяемой в пределах 0.166 – 0.7 Тл м, размещается в промежутке между проектируемой второй ускоряющей секцией и дублетом квадрупольных линз Q6 – Q7. Пучок электронов в магнитном поле спектрометра поворачивается на угол, близкий к 90°, через закрытое фольгой окно (50 мкм, нерж. сталь) выводится из вакуумной камеры в атмосферу на позиционно – чувствительный коллектор пучка полного поглощения. Сигналы с ламелей коллектора измеряются в одном цикле и обрабатываются в режиме "offline". Конструктивные особенности магнитного анализатора позволяют производить измерения спектров энергий с относительной точностью ΔE/Е не хуже ± 5%.
Неразмножающая нейтронопроизводящая мишень
Мишенный зал. (помещение 128, здание 43). 
В качестве материала для нейтронопроизводящей неразмножающей мишени был выбран сплав на основе вольфрама ВНЖ-90. Нейтроны в мишени рождаются в результате двухступенчатого процесса. Вначале ускоренные электроны останавливаются в мишени, рождая тормозные гамма-кванты. Энергетический спектр гамма-квантов ограничен сверху максимальной энергией ускоренных электронов. Затем в результате взаимодействия высокоэнергетичных гамма-квантов с ядрами изотопов вольфрама в реакциях AW(γ, n)A-1W рождаются нейтроны. Мишень представляет собой цилиндр из ВНЖ диаметром 40 мм и высотой 100 мм, размещенный внутри алюминиевого бачка диаметром 160 мм, через который прокачивается дистиллированная вода из замкнутого контура для охлаждения мишени и формирования нейтронного спектра. Толщина водяного слоя в радиальном направлении 50 мм. Ускоренные электроны проходят внутрь бачка через полусферическое бериллиевое окно диаметром 36 мм и толщиной 1 мм. На переднем торце мишени установлена термопара для оперативного контроля температуры мишени.
Основные характеристики Максимальный ток эмиссии (А) 4,2 Частота следования (Гц) 50 Длительность электронного импульса (нс) 100 Энергия электронов (МэВ) 115 Мощность пучка (кВт) 1 Выход нейтронов (н/с) 2·1012