Ученые Лаборатории физики высоких энергий ОИЯИ Гамлет Ходжибагиян, Михаил Новиков, Зигфрид Эгберт Фишер и Андрей Шемчук разработали концепцию ВТСП-магнитной системы синхротрона «Новый Нуклотрон». Статья об этом опубликована в журнале «Физика элементарных частиц и атомного ядра. Письма». Работа выполнена в рамках мегасайенс-проекта ускорительно-коллайдерного комплекса NICA в ОИЯИ.

Существующий сверхпроводящий синхротрон Нуклотрон работает в ЛФВЭ ОИЯИ с 1993 года. Его магнитная система испытала около 60 циклов охлаждения/отогрева от температуры окружающей среды до 4,6 К, несколько десятков миллионов циклов возбуждения током до 6 кА, и в ближайшие годы потребуется ее обновление, чтобы обеспечить на длительный период бесперебойную работу в составе комплекса NICA.

Новый Нуклотрон планируется создать с использованием магнитов российского производства, изготовленных из высокотемпературного сверхпроводника (ВТСП) второго поколения. Предложено два варианта модернизации магнитной системы Нуклотрона, основанных на применении обмоток из ВТСП-материала. В первом варианте магнит охлаждается потоком кипящего неона при температуре 30 К. Во втором варианте магнит имеет комбинированное охлаждение: железное ярмо охлаждается потоком кипящего азота при температуре 80 К, а обмотка — потоком газообразного гелия при температуре 50 К.

Изготовление обмотки магнитов из высокотемпературного сверхпроводника позволит в несколько раз снизить эксплуатационные расходы на охлаждение магнитов.

Кабель Нуклотрона (a) и кабель ВТСП Нового Нуклотрона (б): 1 — охлаждающая трубка; 2 — сверхпроводник; 3 — бандаж; 4, 5 — электроизоляция