Ученик Специализированного учебно-научного центра Новосибирского государственного университета (СУНЦ НГУ) сконструировал и изготовил специальное устройство, которое упрощает эксплуатацию установки электронно-лучевой сварки Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН). Эта установка позволяет делать вакуумно-плотные сварные швы высокой чистоты. Вакуумные камеры, изготовленные с ее помощью, не содержат микротрещин и микрополостей, благодаря чему их можно использовать при создании установок, где требуется высокий уровень вакуума. 
 
Одним из базовых принципов СУНЦ НГУ является вовлечение учеников в научно-исследовательскую деятельность. Благодаря широкому спектру спецкурсов и научных семинаров физматшкольники имеют возможность получать знания из первых рук от ведущих ученых и заниматься настоящей наукой в лабораториях институтов Новосибирского научного центра СО РАН. Плодотворное сотрудничество у школы сложилось с ИЯФ СО РАН, в лабораториях которого фмшата разрабатывают изделия, которые можно применять в работе действующих установок. 
 
Для физматшкольников наряду с учебными дисциплинами обязательна проектная деятельность. В СУНЦ НГУ есть лаборатории инженерного конструирования, где ребята разрабатывают новые устройства. Я выступаю куратором: помогаю в реализации идей. Во время одного из семинаров в ФМШ с участием директора ИЯФ СО РАН академика Павла Владимировича Логачева ученики подняли вопрос, можно ли попасть в институт на практику с целью выполнения определенных проектов. Павел Владимирович, который всегда поощряет такой интерес, сразу же дал мне распоряжение взять нескольких фмшат к себе в лабораторию и найти им подходящее занятие. С тех пор каждый год несколько ребят приходят в институт, — рассказал лаборант СУНЦ НГУ, младший научный сотрудник ИЯФ СО РАН Алексей Медведев
 
Ученик 11 класса ФМШ Данил Тищенко узнал о возможности принять участие в работах ИЯФ СО РАН благодаря традиции шефства, которая предполагает, что ученики физматшколы, проучившиеся в школе год, делятся опытом с новым набором учащихся. Шефы Данила прошли практику в лаборатории ИЯФ и рассказали ему о такой возможности. 

 
«Я тоже загорелся идеей поучаствовать в исследованиях института. Мои шефы посоветовали обратиться к Алексею Михайловичу Медведеву, преподавателю нашего инженерного спецкурса, который по совместительству является сотрудником ИЯФ СО РАН. Договориться удалось быстро, и в декабре 2019-го я пришел к нему в лабораторию, на установку электронно-лучевой сварки. Сначала мне провели обзорный инструктаж, показали, как работает установка, объяснили, чем занимались здесь ребята до меня. Почти сразу наметилась задача, которую необходимо было выполнить: требовалось придумать и создать механизм, помогающий при открытии вакуумной камеры». — рассказал Данил.​

 
Алексей Медведев и Данил Тищенко. Автор фото Юлия Клюшникова
Вакуумная камера — важная часть установки электронно-лучевой сварки. Внутри камеры размещаются опытные образцы будущих деталей из стали, меди и других материалов для сварки. 

 
Когда воздух из камеры откачан, внутри создается вакуум, и на крышку действует сильное давление, соответственно, она очень плотно прилегает к вакуумной камере. И когда в конце цикла нам необходимо ее открыть и достать сваренную деталь, это превращается в трудновыполнимую задачу: несмотря на выравнивание давлений снаружи и изнутри установки, крышка прилипает намертво. Долгое время нам приходилось пользоваться для открытия камеры подручными инструментами. Хотелось разработать такую конструкцию крышки, чтобы она открывалась легко и практически без усилий, — пояснил Алексей Медведев. ​
 
Идея конструкции полностью принадлежит Данилу Тищенко. Он самостоятельно всё измерил и нашел подходящие материалы для своего изделия.  

 
Я взял за основу решение, которое используется в воздушных винтовках. Там примерно такая же система: рычаг, который имеет больший пропил, что позволяет использовать его в комплексе с ручным насосом. Мне эта идея показалась подходящей с учетом того, что нужно было вращательное движение рычага переводить в поступательное движение поршня, и я взял ее на вооружение, — пояснил Данил. ​
 
Алексей Медведев подчеркнул, что выполнить эту маленькую, но ответственную задачу школьник смог за пару месяцев.  

 
Но сама по себе работа, конечно, имеет продолжение, поскольку вокруг выполненной задачи наметился ряд подзадач, — сказал он. — Например, можно сделать не только рычаг для отпирания, но и автоматизировать задачу открытия/закрытия камеры, чтобы крышка двигалась сама, и не надо было подходить к ней. Сейчас приходится всё делать вручную, и это не всегда удобно. Можно создать какой-нибудь центрирующий механизм, который бы позволял быстро запирать крышку и при этом не прилагать столько физических усилий, как сейчас. То есть у этой задачи имеется вектор развития. Данил посмотрел, как в целом устроена работа, и, возможно, в дальнейшем сможет предложить что-то еще: новые идеи модернизации установки, эксперименты на ней, а может, в физике частиц его что-то заинтересует». ​
 
Алексей Медведев положительно оценил сложившийся опыт сотрудничества между организациями.  

 
Эта инициатива в равной степени полезна обоим участникам, ФМШ — в плане активного вовлечения школьников в исследовательскую деятельность, ИЯФ — в плане выполнения различных работ или проверки различных идей, до которых обычно не доходят руки. Практически в каждой лаборатории найдется несложная задача по модернизации установки, или идея небольшого эксперимента, которые можно выполнить независимо от основной программы исследований. За счет сотрудничества с ФМШ часть этих задач удается реализовать: изготовить прототипы (либо даже работающие устройства), провести эксперименты, — сказал он. 

 
​Видео

Установка электронно-лучевой сварки ИЯФ СО РАН позволяет сделать полностью вакуумно-плотный дегазированный шов. Вакуумные камеры, изготовленные с ее помощью, не содержат микротрещин и микрополостей, и могут использоваться при создании высоковакуумных трактов. Изделия, изготовленные с помощью электронно-лучевой сварки в ИЯФ СО РАН, используются в российских и зарубежных научных установках, например, в Европейском исследовательском центре ионов и антипротонов – FAIR.   
 
Автор фото Юлия Клюшникова.
Пресс-служба ИЯФ СО РАН.
 

Источники

Школьник разработал механизм, упрощающий работу с установкой электронно-лучевой сварки Института ядерной физики СО РАН
Поиск (poisknews.ru), 13/05/2021
Школьник создал устройство для вакуумной камеры ИЯФ СО РАН
Sibnet.ru, 13/05/2021
Школьник разработал механизм, упрощающий работу с установкой Института ядерной физики им. Г. И. Будкера
Новосибирский информационно-образовательный сайт (nios.ru), 13/05/2021
Новосибирский школьник разработал механизм для ИЯФ СО РАН на основе винтовки
Atas.info, 13/05/2021
Школьник разработал механизм, упрощающий работу с установкой Института ядерной физики им. Г. И. Будкера
Институт ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН, 13/05/2021
Ученик СУНЦ НГУ усовершенствовал установку электронно-лучевой сварки в ИЯФe
Академия новостей (academ.info), 13/05/2021
Школьник создал новый механизм для работы с установкой электронно-лучевой сварки Института ядерной физики СО РАН
Новости науки (novostinauki.ru), 13/05/2021
Ученик СУНЦ НГУ усовершенствовал установку электронно-лучевой сварки в ИЯФe
Большой Новосибирск (polit-center.org), 13/05/2021
По принципу воздушной винтовки
Академгородок (academcity.org), 14/05/2021
Ученики СУНЦ НГУ имеют возможность помогать ученым СО РАН
Новосибирская открытая образовательная сеть (edu54.ru), 14/05/2021
Школьник разработал механизм, упрощающий работу с установкой Института ядерной физики им. Г. И. Будкера
Сибирское отделение Российской академии наук (sbras.ru), 14/05/2021
Школьник разработал механизм, упрощающий работу с установкой Института ядерной физики им. Г. И. Будкера
Российское атомное сообщество (atomic-energy.ru), 14/05/2021
В Новосибирске школьник упростил работу с установкой Института ядерной физики СО РАН
РИА Сибирь (ria-sibir.ru), 14/05/2021
Школьник разработал механизм, упрощающий работу с установкой ИЯФ СО РАН
Научная Россия (scientificrussia.ru), 16/05/2021
Ученик СУНЦ НГУ придумал механизм для упрощения работы ИЯФ СО РАН
Навигатор (navigato.ru), 19/05/2021
УЧЕНИК СУНЦ НГУ ПРИДУМАЛ МЕХАНИЗМ ДЛЯ УПРОЩЕНИЯ РАБОТЫ ИЯФ СО РАН
Советский район (nashray.ru), 19/05/2021

Похожие новости

  • 19/08/2021

    «Ядерное» лечение рака уезжает из Сибири в Китай

    Революционный «ядерный» метод лечения рака, разработанный еще в прошлом веке, до сих пор не применяют в России. Новосибирские физики создали для него идеальный прибор — генератор нейтронов на основе ускорителя заряженных частиц.
    651
  • 09/06/2021

    В новосибирском Академгородке школьников приобщают к научным исследованиям

     Далеко не каждому ученому удается увидеть воплощение своих идей в реальности. Данил Тищенко - еще школьник, но ему это уже удалось. Причем не где-нибудь, а в Институте ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН.
    481
  • 29/01/2020

    Интервью: что в Новосибирске сделают в рамках проекта СКИФ в 2020 году

    ​Об итогах 2019 года и основных задачах реализации проекта синхротрона СКИФ в 2020 году рассказал РБК Новосибирск заместитель руководителя проектного офиса ЦКП «СКИФ» ИК СО РАН Яков Ракшун. Что удалось добиться в работе над проектом синхротрона СКИФ в 2019 году? — Была проделана большая работа, которая закончилась выходом в конце 2019 года постановления правительства России о федеральной адресной инвестиционной программе, в которой определен предельный объем бюджетного финансирования проекта — 37,1 миллиарда рублей и сроки исполнения работ.
    949
  • 04/05/2021

    Академик Павел Логачев: СКИФ дает возможность очень точно исследовать атомную структуру вещества любых молекул

    Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера спустя десятилетия работы на переднем крае науки продолжает разрабатывать источники синхротронного излучения, коллайдеры и другие установки не только для российской науки, но и в рамках международных проектов.
    920
  • 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.
    3901
  • 30/07/2021

    Физики обнаружили новый подвид частиц

    ​Коллаборация LHCb (CERN, Европейская организация по ядерным исследованиям), в которую входят Институт ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН, Новосибирский государственный университет (НГУ), Институт теоретической и экспериментальной физики им.
    876
  • 09/06/2018

    ИЯФ СО РАН предоставит площадку для лечения

    ​Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН готов предоставить на своей территории площадку для лечения методом бор-нейтронозахватной терапии онкобольных, которым не помогают другие методы. Это должно быть временным решением до появления специализированной клиники, проект которой разрабатывается в Новосибирском государственном университете.
    2418
  • 28/02/2019

    В ЦЕРН обнаружили новую частицу, которая уточнит кварковую модель

    ​Коллаборация LHCb (CERN, Европейская организация по ядерным исследованиям), в которую входят Институт ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) и Новосибирский государственный университет (НГУ), объявила об открытии нового состояния c-кварка и анти c-кварка – частицы ψ3(1D).
    1990
  • 15/07/2019

    В ЦЕРН обнаружили новую частицу

    ​Коллаборация LHCb (CERN, Европейская организация по ядерным исследованиям), в которую входят Институт ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) и Новосибирский государственный университет (НГУ), объявила об открытии двух новых возбужденных состояний прелестного бариона, которые, возможно, являются новой частицей Λb (1D) (лямбда-б барион (1D)) или Σb (сигма-б барион).
    1366
  • 15/08/2019

    Эксперимент Belle II пройдет с участием ученых Академгородка

    ​Эксперимент Belle II — это один из экспериментов в физике высоких энергий, работающий на передовых рубежах современной науки. Данные, полученные в результате эксперимента, позволят проверить предсказания Стандартной модели для вероятностей редких распадах B- и D-мезонов и t-лептона, улучшить точность измерения параметров нарушения симметрии между веществом и антивеществом и, возможно, обнаружить проявления новой физики.
    1603