NICA Booster: a new-generation superconducting synchrotron

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

In November–December 2020 and in September 2021, the first two beam runs of the Booster Synchrotron—a new cyclic accelerator of the NICA (Nuclotron-based Ion Collider fAcility) complex—were performed at the Laboratory for High Energy Physics, Joint Institute for Nuclear Research. New technologies (previously not used in Russia) were developed for the Booster's construction based on new physical and technological solutions. We describe these technologies and solutions and also the methods used in constructing and testing the accelerator systems. We present the results of the first two runs.

About the authors

Andrei Valer'evich Butenko

Joint Institute for Nuclear Research

Email: butenko@jinr.ru
ORCID iD: 0000-0002-2412-6324

Oleg Igorevich Brovko

Joint Institute for Nuclear Research

Artem Rafaelevich Galimov

Joint Institute for Nuclear Research

Evgenii Valerievich Gorbachev

Joint Institute for Nuclear Research

Sergei Aleksandrovich Kostromin

Joint Institute for Nuclear Research

Email: kostromin@jinr.ru
ORCID iD: 0000-0003-1337-6851
Candidate of physico-mathematical sciences

Viktor Nikolaevich Karpinsky

Joint Institute for Nuclear Research

Igor' Nikolaevich Meshkov

Joint Institute for Nuclear Research

Email: meshkov@jinr.ru
Doctor of physico-mathematical sciences, Professor

Valerii Alekseevich Monchinskiy

Joint Institute for Nuclear Research

Anatolii Olegovich Sidorin

Joint Institute for Nuclear Research

Email: sidorin@jinr.ru
Candidate of physico-mathematical sciences, Associate professor

E. M. Syresin

Joint Institute for Nuclear Research

Email: esyresin@jinr.ru
ORCID iD: 0000-0001-8710-6606
Doctor of physico-mathematical sciences, Professor

Grigory Vladimirovich Trubnikov

Joint Institute for Nuclear Research

Email: trubnikov@jinr.ru

Aleksei Vasil'evich Tuzikov

Joint Institute for Nuclear Research

Alexander Viktorovich Philippov

Joint Institute for Nuclear Research

Gamlet Georgievich Khodzhibagiyan

Joint Institute for Nuclear Research

Email: hamlet@jinr.ru
Candidate of physico-mathematical sciences

References

  1. Балдин А. М. и др., Препринт JINR 9-11796, ОИЯИ, Дубна, 1978
  2. Trubnikov G. et al., Particle Accelerator. Proc. of the 11th European Conf., EPAC 2008 (Genoa, Italy, June 23-27, 2008), I. Andrian, C Petit-Jean-Genaz, CERN, Geneva, 2008, 2581
  3. Kekelidze V. et al., Письма в ЭЧАЯ, 9 (2012), 521
  4. Аверичев А. С. и др., Технический проект ускорительного комплекса NICA, т. 1, Под ред. И. Н. Мешкова, Г. В. Трубникова, ОИЯИ, Дубна, 2015, 17
  5. Kekelidze V. D. et al., Eur. Phys. J. A, 52 (2016), 211
  6. Агапов Н. Н. и др., УФН, 186 (2016), 405
  7. Slivin A. et al., Proc. of the 12th Intern. Particle Accelerator Conf. IPAC (24-28 May 2021, Campinas, Brazil), L. Lin et al., JACoW Publ., Geneva, 2021, 946
  8. Капишин М. Н., “Эксперимент с фиксированной мишенью для изучения барионной материи на нуклотроне (BM$@$N)”, Ядерная физика и инжиниринг, 7 (2016), 543
  9. Henning W. F., Proc. of the Europhysics Conf. EPAC (5-9 July 2004, Lucerne, Switzerland), Ed. P-J-G. Christine, JACoW Publ., Geneva, 2004, 50
  10. Трубников Г. В., Синхротрон релятивистских тяжелых ионов Нуклотрон в ускорительном комплексе NICA, Дисc. … докт. физ.-мат. наук, ОИЯИ, Дубна, 2012
  11. Бутенко А. В., Ускорение пучков тяжелых ионов c массовым числом более 100 в сверхпроводящем синхротроне Нуклотрон, Дисс. … канд. тех. наук, ОИЯИ, Дубна, 2012
  12. Sidorin A. et al., Proc. of the 26th Russian Particle Accelerator Conf., RUPAC'18 (Protvino, Russia, 1-5 October 2018), M. V. Kuzin, V. R. W. Schaa, JACoW Publ., Geneva, 2018, 49
  13. Blasche K., Böhne D., Proc. of the 13th IEEE Particle Accelerator Conf., PAC'1989 (20-23 March 1989, Chicago, IL, USA), F. Bennett, K. Joyce, IEEE, New York, 1989, 27
  14. Weng W. T. et al., Proc. of the 14th IEEE Particle Accelerator Conf., PAC'1991 (6-9 May 1991, San Francisco, CA, USA), IEEE, New York, 1991, 52
  15. Lefèvre P., Pettersson T. (Eds.), The LHC Study group, The Large Hadron Collider: Conceptual Design, CERN/AC/95-05 (LHC), CERN, Geneva, 1995
  16. Ozaki S., “RHIC commissioning and first results”, Proc. of the 19th IEEE Particle Accelerator Conf., PAC'2001 (18-22 June 2001, Chicago, IL, USA), IEEE, New York, 2001
  17. Steck M. et al., “Commissioning of the electron cooling device in the heavy ion synchrotron”, Proc. of the 6th European Particle Accelerator Conf. (EPAC'1998, 22-26 June 1998, Stockholm, Shweden), Stockholm, 1998, 1347
  18. Будкер Г. И. и др., Атомная энергия, 40 (1976), 49
  19. Bracco C., Proc. of the CASCERN Accelerator School: Beam Injection, Extraction and Transfer (Erice, Italy, 10-19 March 2017), CERN Yellow Reports: School Proc., 5/2018, Ed. B. Holzer, CERN, Geneva, 2018, CERN-2018-008-SP, 131
  20. Волков В. И. и др., Письма в ЭЧАЯ, 11 (2014), 1045
  21. Буланов В. А. и др., Письма в ЭЧАЯ, 13 (2016), 1527
  22. Базанов А. М. и др., Письма в ЭЧАЯ, 13 (2016), 1461
  23. Khodzhibagiyan H. et al., Proc. of the XXIII Russian Particle Accelerator Conf., RuPAC'2012 (September, 24-28, 2012, St. Petersburg, Russia), JACoW Publ., Geneva, 2012, 149
  24. Kostromin S. A. et al., Proc. of Intern. Particle Accelerator Conf. IPAC'2016 (Busan, Korea, May 8-13, 2016), C Petit-Jean-Genaz et al., JACoW Publ., Geneva, 2016, 1215
  25. Карпинский В. Н., Системы питания и эвакуации энергии в быстроциклирующих сверхпроводящих синхротронах, Автореф. дисс. … канд. тех. наук, ОИЯИ, Дубна, 2012
  26. Андреев В. и др., Письма в ЭЧАЯ, 17 (2020), 615
  27. Kurkin G. Ya. et al., Proc. of the XXIV Russian Particle Accelerator Conf., RuPAC'2014 (Obninsk, Russia, 6-10 October 2014), JACoW Publ., Geneva, 2014, 26
  28. Alexandrov V., Tuzikov A., Fateev A., Proc. of the 25th Russian Particle Accelerator Conf., RuPAC'2016 (St. Petersburg, Russia, November 21-25, 2016), JACoW Publ., Geneva, 2016, 566
  29. Tuzikov A. et al., Proc. of the 26th Russian Particle Accelerator Conf., RUPAC'18 (Protvino, Russia, 1-5 October 2018), M. V. Kuzin, V. R. W. Schaa, JACoW Publ., Geneva, 2018, 52
  30. Bubley A. V. et al., Proc. of the Workshop on Beam Cooling and Related Topics, COOL'17 (Bonn, Germany, 18-22 September 2017), JACoW Publ., Geneva, 2017, 22
  31. Smirnov A. V. et al., Proc. of the 26th Russian Particle Accelerator Conf., RUPAC'18 (Protvino, Russia, 1-5 October 2018), M. V. Kuzin, V. R. W. Schaa, JACoW Publ., Geneva, 2018, 188
  32. Костромин С. А. и др., Письма в ЭЧАЯ, 2012, № 4–5, 537
  33. Spiller P. J. et al., Proc. of the 5th Intern. Particle Accelerator Conf., IPAC'14 (June 15-20, 2014, Dresden, Germany), C Petit-Jean-Genaz et al., JACoW Publ., Geneva, 2014, 1857
  34. Tuzikov A. et al., Proc. of the 25th Russian Particle Accelerator Conf., RuPAC'2016 (St. Petersburg, Russia, November 21-25, 2016), JACoW Publ., Geneva, 2016, 160
  35. Сыресин Е. М., Письма в ЭЧАЯ, 12 (2015), 916
  36. Kudashkin A. et al., Proc. of the 25th Russian Particle Accelerator Conf., RuPAC'2016 (St. Petersburg, Russia, November 21-25, 2016), JACoW Publ., Geneva, 2016, 83
  37. Chaize J.-M. et al., Proc. of the 7th Biennial Intern. Conf. on Accelerator and Large Experimental Physics Control Systems, ICALEPCS'99 (4-8 October 1999, Trieste, Italy), D. Bulfone, A. Daneels, Elettra, Trieste, 2001, 475
  38. Аверичев А. С. и др., Итоги 46-го и 47-го сеансов Нуклотрона, Сообщения ОИЯИ Р9-2013-140, ОИЯИ, Дубна, 2013
  39. Gorbachev E. V. et al., Письма в ЭЧАЯ, 13 (2016), 905
  40. Ceph
  41. Седых Г. С., Горбачев Е. В., Елкин В. Г., Письма в ЭЧАЯ, 17 (2020), 669
  42. Butenko A. V. et al., Proc. of the 27th Linear Accelerator Conf., LINAC 2014 (31 August - 5 September 2014, Geneva, Switzerland), JACoW, Geneva, 2014, 1068
  43. Bazanov A. M. et al., Proc. of the 8th Intern. Particle Accelerator Conf., IPAC2017 (14-19 May, 2017, Copenhagen, Denmark), JACoW, Geneva, 2017, 2362
  44. Butenko A. et al., Proc. of the 12th Intern. Particle Accelerator Conf. IPAC (24-28 May 2021, Campinas, Brazil), L. Lin et al., JACoW Publ., Geneva, 2021, 123
  45. Bazanov A. M. et al., Phys. Scr., 95 (2020), 055307
  46. Hancock S., Knaus P., Lindroos M., Proc. of the 6th European Particle Accelerator Conf., EPAC'1998 (22-26 June 1998, Stockholm, Shweden), S. Myers et al., Stockholm, 1998, 1520
  47. Жабицкий В. М., Письма в ЭЧАЯ, 15 (2018), 694
  48. Ruckelt T., Alhumaidi M., Zoubir A. M., Proc. of the 2nd Intern. Beam Instrumentation Conf., IBIC 2013 (September 16-19, 2013, Oxford, UK), Diamond Light Source, Didcot, 2013, 128
  49. Бутенко А. В. и др., Письма в ЖЭТФ, 113 (2021), 784
  50. Butenko A. et al., Proc. of the 27th Russian Particle Accelerator Conf., RuPAC 2021 (27 September - 1 October 2021, Alushta, Russia), M. Kuzin, V. R. W. Schaa, JACoW, Geneva, 2021, 7
  51. Donets E. D. et al., EPJ Web Conf., 177:5 (2018), 08002
  52. Syresin E. et al., Proc. of the 13th Intern. Particle Accelerator Conf., IPAC2022 (12-17 June 2022, Bangkok, Thailand), F. Zimmermann et al., JACoW Publ., Geneva, 2022, 1819

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».