​Команда проектного офиса центра коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» и сотрудники Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН объявили о готовности эскизного проект первых шести экспериментальных станций. Ученые рассказали, какие исследования будут проводиться на этих станциях и какие проблемы еще предстоит решить.

ЦКП СКИФ будет включать в себя ускорительный комплекс и пользовательское оборудование экспериментальных станций и лабораторного комплекса в здании с наружным диаметром более 200 метров. В нем будут расположены помещения с дополнительными приборами для подготовки проб и сопутствующих исследований. Базироваться комплекс будет в наукограде Кольцово. СКИФ относится к четвертому поколению источников синхротронного излучения, энергия электронов составит 3 ГэВ, а эмиттанс (величина, определяющая яркость источника) — менее 190 пкм рад, благодаря чему будет возможно получить яркий и узконаправленный пучок СИ. Это позволит уменьшить время, необходимое для сбора данных с образца, чтобы изучать быстропротекающие процессы, а также живые объекты. Кроме того, узконаправленный пучок сможет точечно сканировать образец, собирая информацию о структуре и составе вещества с пространственным разрешением до сотен и десятков ангстрем. Сейчас подобных источников в мире существуют единицы. Близким к СКИФу аналогом по параметрам является синхротрон MАХ IV (Швеция) и источник «Сириус» (Бразилия).
 
«Пользовательская инфраструктура СКИФа проектируется большим консорциумом организаций. Это и исследовательские институты СО РАН, и ведущие региональные вузы. Сейчас мы активно работаем по привлечению в наш проект других коллег, в частности планируем посетить Томский и Красноярский научные центры. В рамках проекта ЦКП СКИФ будет построено 30 исследовательских станций, использующих разные рентгеновские методики для решения разных задач. В проект первой очереди входит шесть экспериментальных станций, которые, на наш взгляд, достаточно обоснованны: наиболее востребованы, наиболее подготовлены, легче всего реализуемы. Будут доступны основные рентгеновские методы: рентген-дифракционные для структурного анализа, использование микронанопучков для построения карт химического состава, исследование локальных свойств материалов, методы, использующие мягкий рентгеновский диапазон», — рассказал заведующий лабораторией перспективных синхротронных методов исследования Института катализа им. Г. К. Борескова СО РАН, заместитель руководителя проектного офиса СКИФа доктор физико-математических наук Ян Витаутасович Зубавичус. 
 
 
В числе первых планируется построить следующие станции: «Микрофокус», на которой можно будет получать пучки микро- и наноразмеров; «Структурная диагностика» — для проведения различных видов рентгеноструктурного анализа; «Исследование быстропротекающих процессов» — для изучения ударно-волновых, гиперзвуковых и взрывных процессов. На станции «XAFS-спектроскопия и магнитный дихроизм» ученые займутся исследованием локальной и магнитной структуры вещества. На станции «Диагностика в высокоэнергетическом рентгеновском диапазоне» будут получать контрастные изображения высокого разрешения крупных объектов, например геологических образцов или лабораторных животных. «Электронная структура» станет единственной, работающей в мягком рентгеновском диапазоне. Она позволит исследовать химический состав и состояние атомов на поверхности катализаторов и материалов современной электроники.
 
По словам Яна Зубавичуса, в ближайшие два года будет осуществляться проработка технического проекта всего ЦКП СКИФ: строительного проекта здания, ускорительно-накопительного комплекса, самого ускорителя — источника синхротронного излучения, пользовательской инфраструктуры, включающей исследовательские станции и лабораторный корпус. Когда проект будет утвержден, он получит финансирование — сумму порядка 500 миллионов рублей. Совместно с генеральной проектной организацией, которая будет выбрана на основании конкурса, ученые должны подготовить детально обоснованный технический проект: с чертежами, описаниями технических характеристик всех узлов оборудования. Строительство запланировано на 2021 год, а запуск первой очереди — на 2024-й.
 
За создание ускорительно-накопительного комплекса отвечает ИЯФ СО РАН, а ИК СО РАН, как научный институт с большим опытом использования источников СИ, был выбран в качестве координатора этой деятельности. «Приоритет должен быть отдан именно пользовательскому сообществу, потому что синхротрон просто как источник никому не интересен, он должен использоваться как инструмент, как инфраструктурная поддержка проведения исследований во всем регионе, во всей стране»,— прокомментировал Ян Зубавичус.
 
«У нас планируется создание отечественной сетевой инфраструктуры синхротронных и нейтронных исследований, которая будет базироваться на трех машинах: ИССИ-4 — с энергией 6 ГэВ (НИЦ “Курчатовский институт”), СКИФ — с энергией 3 ГэВ и специализированный объект на острове Русский (сейчас идет определение задач и выбор проектных параметров этой машины), — рассказал помощник директора ИЯФ СО РАН по перспективным проектам кандидат физико-математических наук Яков Валерьевич Ракшун. — Разность энергетических параметров основывается на том, что на ИССИ-4 можно будет очень хорошо проводить исследования с жестким рентгеновским излучением, затрагивая средний диапазон. У нас машина будет работать в основном со средним диапазоном, а также частично — с жестким и мягким. Так что машины немного друг друга перекрывают, но у каждой есть своя ниша с точки зрения энергетического диапазона и региональных особенностей. Например, у нас с использованием синхротронного излучения проводится очень много работ по химии катализа, а в Москве много биологических работ».
 
Возможность работать с мягким энергетическим диапазоном СИ (необходимым для изучения тонких химических и биологическим материй) позволит сибирским ученым значительно расширить спектр биологических исследований. С ним будет целенаправленно работать одна экспериментальная станция, на двух других также создаются секции для исследования белков. В рамках второй очереди проекта предполагается создание специализированной станции для ГНЦ ВБ «Вектор».
 
«Мы планируем выйти на предельно возможные параметры для машин четвертого поколения. Так, предполагается, что эмиттанс на нашем синхротроне будет в разы меньше, чем на MАХ IV, и очень близко к предельным параметрам. У нас есть важное конкурентное преимущество по сравнению с другими машинами — нам не надо “апгрейдить”, встраиваться в существующую структуру. А у нас проект “чистого поля”, мы с самого начала закладываем возможности использования этой машины для экспериментальных станций», — отметил Яков Ракшун.
 
Отдельно стоит вопрос о подготовке кадров для ЦКП. По приблизительным подсчетам, для создания, обеспечения и эффективного функционирования первой очереди ЦКП СКИФ потребуется порядка ста научных сотрудников, а также около двухсот инженеров и лаборантов. Нужны специалисты в области СИ и люди, которые разбираются в электронике, информационных технологиях, системах обработки данных, передачи информационных сигналов. Их необходимо начинать готовить уже сейчас.
 
В Новосибирском государственном университете запущена междисциплинарная магистерская программа «Методическое обеспечение физико-химических исследований конденсированных фаз». Здесь готовят специалистов, способных работать на стыке дисциплин (физики, химии, биологии, археологии), на современном уровне исследуя структуру и свойства перспективных объектов. Первый набор в магистратуру прошел в 2018—2019 учебном году — студентами новой программы стали шесть человек с физического факультета и факультета естественных наук НГУ. Рабочая группа проекта ЦКП СКИФ ведет переговоры и с другими вузами. Так, в Новосибирском государственном техническом университете готовят специалистов инженерных специальностей высокой квалификации, которые смогут обеспечить работу синхротрона. Не исключено, что там появятся дополнительные программы подготовки. 
 
«Представители научных организаций заинтересованы в использовании синхротронного источника, понимают, что текущие проекты создания сети национальных источников СИ — это очень своевременная мера, действительно, вопрос перезрел. Круг решаемых задач большой, а востребованность таких исследований высокая», — отметил Ян Зубавичус.
 
«СКИФ является одним из флагманских проектов “Академгородка 2:0”. От того, насколько успешно, эффективно и динамично, в соответствии с намеченными дорожными картами, будет реализовываться проект, зависит успех старта всей этой программы, — сказал министр науки и инновационной политики Новосибирской области Алексей Владимирович Васильев. — Если проанализировать результаты, которые наши российские ученые получают с использованием СИ — это большой объем, сотни публикаций в год. И заметная их часть делается на зарубежных установках. Именно поэтому очень актуально появление сети синхротронных источников, один из которых создается здесь. Не будет преувеличением сказать, что практически все области наук, так или иначе, имеют задачи, для решения которых нужен этот современный инструмент». 
 
Диана Хомякова

Источники

Проект новосибирского синхротрона СКИФ пройдет экспертизу международного сообщества
ТАСС, 05/02/2019
Ученые оценивают срок работы новосибирского синхротрона СКИФ не менее чем в 30 лет
ТАСС, 05/02/2019
Готов проект экспериментальных станций центра "СКИФ"
Все новости Новосибирской области (vn.ru), 05/02/2019
Новосибирский синхротрон СКИФ должен проработать не менее 30 лет - эксперт
Новосибирские новости (nscn.ru), 05/02/2019
Новосибирские ученые планируют подготовить более 300 научных сотрудников и инженеров для эксплуатации синхротрона СКИФ
Континент Сибирь (ksonline.ru), 05/02/2019
Более 300 специалистов необходимо подготовить для работы на Сибирском синхротроне
Novosibirsk.4geo.ru, 05/02/2019
Два года уйдет на проектировку "СКИФа"
Infopro54.ru, 05/02/2019
Готов эскизный проект первых шести станций ЦКП СКИФ
Наука в Сибири (sbras.info), 05/02/2019
У новосибирского СКИФ стали видны детали
Сибирское агентство новостей (sibnovosti.ru), 05/02/2019
Шесть научных станций построят на базе синхротрона в Академгородке.
Официальный сайт г. Новосибирск (nsknews.info), 06/02/2019
Шесть научных станций построят на базе синхротрона в Академгородке.
Новости Новосибирска (novosibirsk-news.net), 06/02/2019
Подробности: проект экспериментальных станций центра "СКИФ" готов
РБК (nsk.rbc.ru), 06/02/2019
У новосибирского СКИФ стали видны детали
Новости всемирной сети (news-w.com), 06/02/2019
"СКИФ" обретает черты
Академгородок (academcity.org), 06/02/2019
О деталях СКИФа рассказали в Институте ядерной физики СО РАН
Официальный сайт г. Новосибирск (nsknews.info), 06/02/2019
О деталях СКИФа рассказали в Институте ядерной физики СО РАН
Новости Новосибирска (novosibirsk-news.net), 06/02/2019
Готов эскизный проект первых станций СКИФ
Навигатор (navigato.ru), 06/02/2019
Стали известны подробности проекта СКИФ
ЧС Инфо (4s-info.ru), 06/02/2019
В новосибирском Институте ядерной физики озвучили подробности проекта СКИФ
Деловой квартал (dk.ru), 06/02/2019
Эскиз СКИФа
Советская Сибирь (sovsibir.ru), 06/02/2019
Новосибирский синхротрон СКИФ должен проработать не менее 30 лет
Российское атомное сообщество (atomic-energy.ru), 07/02/2019
Первые специалисты для "СКИФ" окончат обучение в 2020 году
Новосибирский государственный университет (nsu.ru), 07/02/2019
СКИФ в Кольцово: стратегия и планы реализации
Наукоград-Пресс (naukogradpress.ru), 08/02/2019

Похожие новости

  • 28/02/2019

    СКИФ обретает очертания

    В Новосибирске полным ходом идет проектирование уникального синхротрона четвертого поколения, который должны построить в рамках реализации проекта «Академгородок 2.0» к 2024 году. Ученые разработали эскиз первых шести пользовательских станций СКИФаНапомним, центр коллективного пользования СКИФ будет включать в себя, помимо собственно источника фотонов, пользовательское оборудование экспериментальных станций и лабораторного комплекса.
    201
  • 20/06/2017

    Международная выставка «НТИ ЭКСПО» в Новосибирске

    ​​​Уникальная международная выставка достижений технологического развития "НТИ ЭКСПО" пройдет в рамках V Международного форума технологического развития "Технопром-2017" 20-22 июня в Новосибирске при поддержке правительства РФ, коллегии ВПК, Минпромторга России, Минэкономразвития России, МИДа РФ, правительства Новосибирской области.
    2390
  • 03/09/2018

    На пути к бор-нейтронозахватной терапии

    В проект «Академгородок 2.0» вошли сразу две заявки, касающиеся бор-нейтронозахватной терапии — эффективного метода борьбы с неизлечимыми онкологическими заболеваниями. О мерах, которые предпринимаются для того, чтобы проект поскорее воплотился в жизнь, и о том, какие на этом пути есть препятствия, говорили на круглом столе на VI Международном форуме технологического развития и выставке «Технопром».
    874
  • 07/03/2016

    В ИЯФ СО РАН разработали ключевые компоненты нового коллайдера

    ​ ​В Институте ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН созданы вакуумные камеры, корректирующие магниты, электроника регистрации и программное обеспечение для установки SuperKEKB, которая монтируется в японской Лаборатории физики высоких энергий (КЕК) в Цукубе.
    2231
  • 03/02/2018

    Ученые новосибирского Академгородка представили новейшие достижения СО РАН

    ​​Перед Днем российской науки-2018 три крупнейших института СО РАН – Институт ядерной физики им. Будкера, Институт химической биологии и фундаментальной медицины и Институт гидродинамики им. Лаврентьева  – открыли свои двери для посетителей.
    1707
  • 20/06/2016

    В Институте ядерной физики СО РАН состоится 30-е международное совещание по физике токамаков

    С 21 по 25 июня в Институте ядерной физики им. Г.И.Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) пройдет 30-е международное совещание по физике токамаков (The International Tokamak Physics Activity, ITPA). Мероприятия этой серии проводятся коллаборацией ИТЭР (ITER, International Thermonuclear Experimental Reactor) дважды в год – во Франции, где сооружается установка, и в одной из стран-участниц проекта.
    2666
  • 29/03/2019

    Электрон-позитронный накопитель в Новосибирске заменят установкой «СКИФ»

    Электрон-позитронный накопитель ВЭПП-3 перестанет работать на синхротронное излучение в новосибирском Институте ядерной физики Сибирского отделения РАН после появления центра коллективного пользования "Сибирский кольцевой источник фотонов" (НКС ЦКП "СКИФ").
    426
  • 15/06/2018

    Новосибирские ученые помогли уточнить возраст археологического памятника на Северном Кавказе

    ​Ученые Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) и Новосибирского государственного университета (НГУ) определили возраст археологических находок, обнаруженных в ходе работы Закубанской экспедиции Государственного Эрмитажа в скальном навесе на ручье Мешоко (начальник – Сергей Осташинский).
    593
  • 17/10/2016

    Новосибирские учёные исследуют искусственные наночастицы

    ​Группа специалистов из лаборатории радиоуглеродных методов анализа Новосибирского государственного университета и ряда институтов СО РАН провела исследование с помощью ускорительной масс-спектрометрии, результаты которого убедительно показали — искусственные наночастицы, которых в окружающей атмосфере становится всё больше, очень плохо выводятся из организмов млекопитающих.
    2179
  • 25/06/2018

    Павел Логачев: источник синхротронного излучения будет центром, который объединит разные научные направления

    ​В проекте Сибирского кольцевого источника фотонов (СКИФ) уже сейчас задействовано много институтов, а в будущем установка станет крупным центром общего пользования. Представители нескольких научных направлений рассказали, почему источник синхротронного излучения (СИ) важен для Академгородка и его ученых.
    649