Базовая модель ускорителя ЛУЭ-60 (Рис.1) была разработана как инжектор электронного пучка в компактном источнике синхротронного излучения [1] . Было изготовлено два подобных ускорителя этой серии. Основными особенностями ЛУЭ-60 является использование для формирования сгустков ВЧ пушки с a- магнитом и ускоряющей секции со значительным на тот момент темпом ускорения (20 МеВ/м). Это дало возможность получить пучок с маленьким эмиттансом и большой яркостью с энергией частиц до 60 МеВ и энергетическим разбросом меньше чем 2%.

Линейный ускоритель ЛИК (Лазерный Инжекторный Комплекс, Рис.2) был разработан для проведения экспериментальних исследований в области динамики заряженных частиц, генерации коротковолнового излучения и возбуждения кильватерных полей в плазме [2, 3] . Основными компонентами ускорителя являются универсальная ВЧ пушка [4] и ускоряющая структура с периодом вдвое большим чем в структуре с 2p/3 типом колебаний [5]. Пушка может работать как в режиме термоэмиссии, так и в режиме фотоэмиссии. Существенными особенностями ускоряющей структуры являются возможность ускорения значительных импульсных зарядов (граничный заряд составляет 800 нК при СВЧ мощности Р=25 МВт) и высокочастотная фокусировка пучка [6]. Установка использовалась для проведения экспериментальных исследований по фокусировке пучка кильватерными полями в плазме, генерации милиметрового излучения Смита-Парселла и формированию пучка в новых типах ВЧ пушек [7].

КУТ является первым технологическим комплексом, который был полностью разработан и изготовлен в НИК “Ускоритель” [8]. Планировалось, что этот комплекс станет базовым при создании стерилизационных участков на промышленных предприятиях. Пилотный вариант комплекса эксплуатируется в НИК “Ускоритель” с сентября 1993 года. КУТ вмещает линейный электронный ускоритель с устройствами для сканирования и вывода пучка, системами охлаждения и управления. Ускоритель состоит из ускоряющей секции и инжектора, который, в свою очередь, состоит из диодной электронной пушки, группирователя клистронного типа и ускоряющего резонатора. Система сканирования и устройство вывода пучка состоит из специальной магнитной системы и фольги с воздушным охлаждением. КУТ генерирует электронный пучок с энергией частиц 8-10 МэВ и средней мощностью до 10 кВт, что дает возможность реализовывать радиационные технологии, включая стерилизацию медицинских изделий.

КУТ-20 (КУТ-30) – комплекс для реализации радиационных технологий (Рис.4), в основном для производства медицинских радиоизотопов [9]. Установка базируется на мощном линейном ускорителе электронов. Ускоритель запущен в эксплуатацию в 2002 г. Он состоял из двух ускоряющих секций с переменной геометрией и усовершенствованной инжекторной системой, которая была использована на ускорителе КУТ. Фазовая скорость волны в ускоряющих структурах равняется скорости света. Длина секций составляет 1.23 м, рабочий тип колебаний – 2p/3.

Комплекс имеет сканирующее устройство, вывод пучка осуществляется через фольгу с воздушным охлаждением. Все системы ускорителя управляются компъютерной системой. СВЧ система состоит из двух мощных усилительных клистронов с модуляторами и волноводной системой. Клистрон первой секции работает в режиме автогенератора. Часть мощности с выхода этого клистрона используется для питания группирователя и ускоряющего резонатора, а также для возбуждения клистрона второй секции. КУТ-20 генерировал электронный пучок с энергией частиц 20-30 МэВ и средней мощностью до 15 кВт,

В 2007 году КУТ-20 бул модернизирован (КУТ-30) путем установки третей ускоряющей структуры и использования третего клистрона. При этом энергия электронного пучка увеличилась до 30-45 МэВ, а средняя мощность – до 20 кВт.

Ускоритель ЭПОС был создан в 1996 году [10]. На его выходе получают электронный пучок с энергией частиц 20-30 МэВ и средней мощностью до 15 кВт.

Ускоритель ЛУЭ-40 создавался как для проведения исследований по физике ускорения интенсивных электронных потоков, так и для изучения взаимодействия ускоренных частиц с веществом [11] (Рис. 5). C целью повышения энергии электронов до 100 МэВ была проведена существенная модернизация этого ускорителя [12]. В настоящее время на его основе работает ядерно-физический комплекс для проведения экспериментов в области ядерной физики и отработки радиационных технологий. [13]. Создан и находится в состоянии отладки ускоритель ЛУЭ-60М, который будет использоваться в качестве инжектора накопителя “NЕSTOR” [14] (Рис. 6).

Односекционный ускоритель ЛУЭ-10 начал работать в 1987 году [15, 16] (Рис. 7). Он эксплуатировался с одним клистроном КИУ-53 до середины 1993 года. В 1993 году была проведена модернизация ускорителя с целью повышения средней мощности путем использования двух клистронов по схеме сложения СВЧ мощности от двух источников.

Начиная с 1994 года, ускоритель ЛУЭ-10М использовался для проведения фундаментальных и прикладных усследований в области радиационных повреждений и радиационных технологий. Одним наиболее важным исследованием, проведенным в последнее время с использованием этого ускорителя, были имитирующие эксперименты по проблемам редкосолевых ядерных реакторов [17].

Список созданных до 1991 года в ННЦ ХФТИ совместно с другими предприятиями СССР линейных резонансных ускорителей электронов приведен в Таблице 1.

Таблица 1

Список разработанных и созданных с 1991 года в НИК «Ускоритель» линейных резонансных ускорителей электронов приведен в Таблице 2.

Таблица 2