Завершился очередной этап модернизации Европейского центра синхротронного излучения (ESRF): закончена установка оборудования в тоннель накопительного кольца. Цель модернизации комплекса – 100-кратное увеличение яркости источника синхротронного излучения (СИ). Сотрудники Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) отвечали за сборку магнитной системы, а также обеспечивали геодезическое сопровождение сборки вакуумных камер. Полученный опыт специалисты применят при строительстве синхротрона для центра коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» (ЦКП «СКИФ»).

Европейский центр синхротронного излучения (European Synchrotron Radiation Facility – ESRF) находится в Гренобле, он включает в себя источник синхротронного излучения (периметр 844 м, энергия – 6 ГэВ) и развитую научно-исследовательскую инфраструктуру: более 40 пользовательских станций, которые подходят для проведения различных видов рентгеновского анализа. Сейчас Центр проходит масштабную модернизацию, результатом которой станет повышение поколения источника СИ (с 3-го до 4-го) и многократное – в 100 раз – увеличение яркости. Для пользователей это означает повышение качества и уменьшение времени проведения экспериментов.

В коллаборацию ESRF входят 22 страны, Россия стала членом объединения в 2014 году. Нашей стране принадлежит 6% от общей доли Управляющей компании ESRF и, соответственно, 6% общего экспериментального времени, которое могут использовать российские исследователи для работы на станциях. Членство предполагает также оплату ежегодных взносов – для России он составляет 5,26 млн. евро в год. В период модернизации Центра, вложенные средства возвращаются странам-участницам практически в полном объеме – в виде различных тендеров.

ЕСРФ общий вид 2 для сайта 

Европейский центр синхротронного излучения - ESRF. Общий вид  (фото - European Synchrotron Radiation Facility www.esrf.eu)

ИЯФ СО РАН выиграл тендер на изготовление октупольных магнитов для новой магнитной системы, а также на монтаж гирдерных сборок (гирдеры – несущие металлоконструкции, сделанные с высокой точностью, на которые устанавливаются магниты разных типов и другое сопутствующее оборудование). Кроме того, специалисты Института обеспечивали геодезическое сопровождение сборки вакуумных камер.

«На синхротроне ESRF мы участвовали в сборке и установке вакуумных камер в магниты, требуемая точность составляла 150 мкм, – рассказывает старший научный сотрудник ИЯФ СО РАН, кандидат технических наук Денис Буренков. – Вообще, на этапе сборки и монтажа различных элементов ускорителя геодезические работы имеют очень большое значение: все физическое оборудование необходимо с очень высокой точностью установить на проектную орбиту. Для обеспечения контроля изготовления и монтажа оборудования мы используем специальный трехмерный координатно-измерительный прибор – лазерный трекер».

Точность позиционирования элементов ускорителя – один из факторов, напрямую влияющих на параметры пучка частиц. «Прогресс ускорительной техники связан с увеличением интенсивности пучков, которая достигается в основном за счет уменьшения их размера, – комментирует заведующий научно-исследовательским сектором ИЯФ СО РАН, кандидат физико-математических наук Константин Золотарев. – В современных машинах размеры пучков составляют несколько микрон. Для удержания таких маленьких пучков на орбите применяются очень сильные фокусирующие магнитные линзы. Точность выставки при работе с такими линзами очень важна: даже небольшие смещения могут испортить магнитную оптику кольца».

сборка вакуумных камер на сайт 

Сборка вакуумных камер (фото: Сергей Гуров)

Помимо точности установки оборудования, на качество пучка могут повлиять также внешние вибрации: допустимая амплитуда колебаний – не более 50 нм. Синхротронные центры всегда строятся с учетом осадки грунта и возможных подвижек конструкции – для таких установок проектируются специальные фундаменты, а проблема перепада температур решается посредством термостабилизации в туннеле ускорителя. С учетом всего перечисленного, геодезическое обеспечение необходимо не только на этапе строительства установок, но и на протяжении всего периода их эксплуатации. В настоящее время служба геодезического сопровождения ИЯФ СО РАН принимает участие в проектировании источника СИ для ЦКП «СКИФ», а в будущем в Центре появится своя геодезическая служба, которая будет поддерживать работу синхротрона и всего комплекса в целом.

Проект ЦКП «СКИФ» в Новосибирске реализуется в соответствии с Поручением президента РФ от 18.04.2018 (пр-656 п.1б) и на основании Указа Президента РФ от 25.07.2019 №356 и является флагманом программы развития Новосибирского научного центра, известной как «Академгородок 2.0». ЦКП «СКИФ» — это центр коллективного пользования, который будет включать в себя не только ускорительный комплекс (поколение «4+», энергия – 3 ГэВ), но и развитую пользовательскую инфраструктуру: экспериментальные станции и лабораторный комплекс. Создание источника СИ будет завершено в 2023 году, что позволит уже в 2024 году начать на нем проведение международных научных исследований. Ориентировочная стоимость оценивается в 37,1 млрд. рублей.

Справка: Синхротронное излучение – электромагнитное излучение, которое испускают заряженные частицы, двигающиеся с релятивистской скоростью по траекториям, искривленным магнитным полем. Исследования с использованием СИ активно применяются в различных областях науки – прежде всего химии и биологии, а также в медицине, фармацевтике и материаловедении.

Источники

Специалисты ИЯФ СО РАН провели геодезический контроль сборки оборудования на синхротроне во Франции
Институт ядерной физики имени Г.И.Будкера СО РАН (inp.nsk.su), 22/08/2019
Специалисты ИЯФ СО РАН провели геодезический контроль сборки оборудования на синхротроне во Франции
Наука в Сибири (sbras.info), 22/08/2019
При строительстве СКИФа специалисты ИЯФ СО РАН применят опыт, полученный во Франции
Академия новостей (academ.info), 22/08/2019
Новосибирские физики провели геодезический контроль сборки оборудования на синхротроне во Франции
Новосибирские новости (nscn.ru), 22/08/2019
Специалисты ИЯФ СО РАН провели геодезический контроль сборки оборудования на синхротроне во Франции
Наука в Сибири (sbras.info), 22/08/2019
Новосибирские физики приняли участие в модернизации Европейского центра синхротронного излучения во Франции
Континент Сибирь (ksonline.ru), 22/08/2019
Российские ученые провели геодезические работы при модернизации синхротрона во Франции
Novosibirsk.4geo.ru, 22/08/2019
Специалисты ИЯФ СО РАН провели геодезический контроль на синхротроне во Франции
РИА Сибирь (ria-sibir.ru), 22/08/2019
Российские ученые провели геодезические работы при модернизации синхротрона во Франции
ТАСС, 22/08/2019
Российские ученые провели геодезические работы при модернизации синхротрона во Франции
Новости@Rambler.ru, 22/08/2019
Российские ученые провели геодезические работы при модернизации синхротрона во Франции
TmBW.Ru, 22/08/2019
Российские ученые провели геодезические работы при модернизации синхротрона во Франции
Спутник Новости (news.sputnik.ru), 22/08/2019
Новосибирские ученые помогли собрать синхротрон во Франции
Сибкрай.ru (sibkray.ru), 22/08/2019
Российские ученые провели геодезические работы при модернизации синхротрона во Франции
Национальные проекты: будущее России (futurerussia.gov.ru), 22/08/2019
При строительстве СКИФа специалисты ИЯФ СО РАН применят опыт, полученный во Франции
Российское атомное сообщество (atomic-energy.ru), 23/08/2019
Замыкая круг
Сиб.фм (sib.fm), 23/08/2019
Россияне провели геодезический контроль при сборке синхротрона во Франции - "Россия"
Новости дня (novosti-dny.ru), 26/08/2019
Россияне провели геодезический контроль при сборке синхротрона во Франции
Eadaily.com, 26/08/2019
Специалисты ИЯФ СО РАН провели геодезический контроль сборки оборудования на синхротроне во Франции
Российское атомное сообщество (atomic-energy.ru), 26/08/2019
Специалисты ИЯФ СО РАН провели геодезический контроль сборки оборудования на синхротроне во Франции
SMIonline (so-l.ru), 26/08/2019
Россияне провели геодезический контроль при сборке синхротрона во Франции
Seldon.News (news.myseldon.com), 26/08/2019
Специалисты ИЯФ СО РАН провели геодезический контроль сборки оборудования на синхротроне во Франции
Сибирское отделение Российской академии наук (sbras.ru), 23/08/2019
Российские ученые провели геодезические работы при модернизации синхротрона во Франции
ГИС Ассоциация (gisa.ru), 23/08/2019
Источники СИ
Коммерсантъ (kommersant.ru/nauka), 29/08/2019
Специалисты ИЯФ СО РАН провели геодезический контроль сборки оборудования на синхротроне во Франции
Открытая наука (openscience.news), 30/08/2019

Похожие новости

  • 25/05/2017

    Большой адронный коллайдер возобновил сбор данных

    На Большом адронном коллайдере (БАК) закончились технические работы и модернизация — он возобновил сбор данных, в трех экспериментах на коллайдере участвуют исследователи НГУ и ИЯФ СО РАН. Планируемая остановка на технические работы на БАК случается в начале каждого года.
    1771
  • 20/06/2019

    Совместная работа археологов и физиков позволит закрыть «белые пятна» в древней истории Сибири

    На помощь новосибирским археологам пришли физики-ядерщики. Их уникальное оборудование позволило закрыть большое «белое пятно» истории человека на территории Новосибирской области — в эпоху каменного века.
    315
  • 22/01/2019

    Зачем в Европе хотят построить новый коллайдер?

    ​Европейский центр ядерных исследований (ЦЕРН) работает над концепцией нового коллайдера, который будет больше и мощнее ставшего знаменитым БАК. Разбираемся, для чего он нужен. В поисках Новой физикиКогда на Большом адронном коллайдере (БАК) был открыт бозон Хиггса, физики сразу заговорили, что теперь им необходима установка для более тщательного его изучения.
    1015
  • 05/09/2018

    Новосибирские физики в борьбе за «полезный» атом

    ​Мы уже обращали внимание на одно парадоксальное обстоятельство. Россия - одна из немногих стран, занимающих ведущие позиции в области ядерной физики. Здесь работают признанные во всем мире специалисты-ядерщики.
    483
  • 06/04/2017

    Германия выделит новосибирским ученым-ядерщикам 30 миллионов евро на совместные научные разработки

    Один из примеров сотрудничества - проект рентгеновского лазера, успешно развивающийся  в Гамбурге. Это оборудование, которое сможет помочь изучить структуру любого вещества одним пучком света, было изготовлено в столице Сибири.
    1583
  • 10/03/2017

    В ИЯФ СО РАН проходит собрание международной коллаборации AWAKE

    ​В Институте ядерной физики им. Г.И.Будкера СО РАН проходит собрание международной коллаборации AWAKE, на котором обсуждается новый принцип ускорения заряженных частиц, использующий плазму и протонный пучок.
    1342
  • 05/03/2018

    Супер чарм-тау фабрика поможет выйти на новую физику

    ​Реализация проекта Супер чарм-тау фабрики в Новосибирске подтолкнет развитие технологий, необходимых для создания коллайдера, поспособствует решению мюонной проблемы и, возможно, решит загадку антиматерии и поможет выйти на новую физику.
    1116
  • 30/06/2017

    Рентгеновский лазер XFEL: мощный, быстрый, европейский

    ​27 000 импульсов в секунду - такая высокая частота повторения делает рентгеновский лазер XFEL уникальной установкой. 100 фемтосекунд - столь короткая продолжительность импульса (одна десятитриллионная доля секунды) открывает новые возможности для изучения химических и биологических систем.
    1359
  • 30/08/2018

    Новосибирские ученые знают, как разбить древность на атомы

    Озера, древние книги, иконы, кости мамонтовой фауны или доисторического человека, деревянные колоды из погребений и даже болотный торф - все эти объекты можно точно датировать, определить время их создания, появления на свет или, если речь идет о живом существе, период обитания на Земле.
    661
  • 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).
    664