Глава Минобрнауки России Валерий Фальков посетил стройплощадку Сибирского кольцевого источника фотонов (СКИФ), который возводится в наукограде Кольцово. В ходе визита Министру доложили о готовности оборудования для синхротрона нового поколения. Основным изготовителем, тестировщиком и наладчиком технологически сложного оборудования инжекционного комплекса и накопителя для СКИФ является Институт ядерной физики имени Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН).
Основа синхротрона
Синхротрон нового поколения — это несколько сооружений, которые должны обеспечивать выполнение исследований на пусках синхротронного излучения. Основой СКИФ является инжекционный комплекс (линейный ускоритель и бустерный синхротрон), основной накопитель и экспериментальные станции.
В инжекционном комплексе рождается электронный пучок, там же он получает ускорение и рабочую энергию, затем пучок попадает в накопитель, где, поворачивая в магнитном поле специальных магнитных систем, рождает синхротронное излучение, которое потом и попадает на экспериментальные станции. Именно в них работают ученые. В отличие от коллайдера излучение синхротрона позволяет проводить прикладные исследования.
Главе Минобрнауки России доложили, что сегодня готовность оборудования для инжекционного комплекса составляет 95 %. В апреле специалисты ИЯФ СО РАН смонтировали и запустили первую очередь линейного ускорителя (линака) СКИФ. После «тренировки» удалось ускорить пучок электронов до энергии 30 МэВ (стенд должен обеспечивать стабильное ускорение электронов до энергии не менее 20 МэВ). Достижение этого результата демонстрирует работоспособность всех критических систем, что гарантирует достижение проектных параметров всего линака.
Для обеспечения работы линака СКИФ, а также других российских линейных ускорителей электронов и позитронов высокой энергии специалисты ИЯФ СО РАН разработали критически важный элемент — клистронexternal link, opens in a new tab. Он был единственным недостающим звеном в полном цикле производства линейных ускорителей, и сейчас Россия располагает полностью отечественной технологией. Ранее мощные клистроны производили лишь три организации в мире (Японии, США и Франции).
Оборудование бустерного синхротрона СКИФ полностью изготовлено, протестировано и смонтировано на специальные подставки-гирдеры. Как только будет готово здание инжектора, подставки будут перевезены и собраны в тоннеле, как конструктор.
Также в основу СКИФ входит основной накопитель. Он, по сути, и является источником синхротронного излучения, то есть «сердцем» всего комплекса. Готовность оборудования для него составляет более 55 %.
Создание экспериментальных станций
Еще одной важной частью СКИФ являются экспериментальные станции. До 2035 года программа инфраструктурного развития синхротрона в Кольцово предусматривает создание 30 таких станций, шесть из них запланированы в рамках первой очереди.
Создание станций позволит реализовать ключевые и наиболее востребованные рентгеновские методики, такие как рентгеновская томография, дифракция, спектроскопия поглощения в разных спектральных диапазонах (мягкий, жесткий, сверхжесткий). Эти методы широко используются в передовых исследованиях в области физики конденсированного состояния, химии, материаловедения, биомедицины, геологии, экологии, археологии и пр.
На данный момент на четырех станциях определены интеграторы создания:
— «Быстропротекающие процессы» — Институт гидродинамики имени М. А. Лаврентьева,
— «Диагностика в высокоэнергетическом рентгеновском диапазоне» — Конструкторско-технологический институт научного приборостроения СО РАН,
— «Микрофокус» — Томский политехнический университет,
— «Структурная диагностика» — Институт сильноточной электроники СО РАН.
Они уже представили эскизные проекты экспериментальных станций, приступили к созданию конструкторской документации, а также к производству отдельных узлов оборудования.
По еще одной экспериментальной станции «Электронная структура» заключены два контракта, проведено четыре электронных аукциона, в ближайшие дни будет завершена техническая работа по подписанию соответствующих контрактов.
До конца июля планируется завершить конкурсные процедуры, определяющие участников создания оставшейся шестой станции — «XAFS-спектроскопия и магнитный дихроизм».
К созданию оборудования для СКИФ также подключены Балтийский федеральный университет имени И. Канта и Конструкторско-технологический институт научного приборостроения Сибирского отделения Российской академии наук. Институтом катализа имени Г. К. Борескова разработаны логистические схемы закупки оборудования для экспериментальных станций с участием компаний из дружественных стран, а также его конструирования и сборки на территории России.
Вице-президент РАН Валентин Пармон отметил, что проект СКИФ позволит проводить в России эксперименты, достойные Нобелевской премии.
- Это проект не только для сибиряков, это проект для всей России, потому что как только он будет готов, введен в эксплуатацию, мы получим уникальное научное оборудование, которое позволяет проводить исследования на уровне нобелевских лауреатов, — сказал В. Пармон.
Валентин Пармон обратил внимание, что ряд исследовательских коллективов готов приступить к работе на СКИФ, как только будут завершены строительные работы.
- На базе НГУ готовятся несколько групп, Сибирское отделение РАН выполнило очень крупный проект, который тоже готовит исследования на этом комплексе. Есть уже бригады, которые знают, что здесь исследовать, как только будет все построено. Это несколько институтов материаловедческого, химического, биологического профилей, — подчеркнул вице-президент РАН.
К уникальной установке приковано внимание зарубежных ученых. По словам Валентина Пармона, есть предварительное согласие с Национальной академией наук Белоруссии, а также поставлена задача по разработке программы исследовательских проектов в первую очередь с дружественными странами, в частности с китайскими партнерами, странами СНГ.
Подробнее о ходе строительства синхротрона нового поколения читайте по ссылке.external link, opens in a new tab
Центр коллективного пользования «СКИФ» является источником синхротронного излучения поколения 4+ и реализуется в Новосибирской области в рамках национального проекта «Наука и университеты» и во исполнение Указа Президента РФ от 25 июля 2019 года «О мерах по развитию синхротронных и нейтронных исследований и исследовательской инфраструктуры в Российской Федерации». Строительные работы на площадке будущей уникальной установки класса «мегасайенс» в наукограде Кольцово под Новосибирском начались в июле 2021 года.
