​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

  • 05/04/2019

    Проектирование новосибирского синхротрона завершат в течение двух лет

    ​Проектирование источника синхротронного излучения "СКИФ" в новосибирском Академгородке будет завершено в течение двух лет. В рамках проектирования будет проработана структура самого комплекса и элементы необходимой инфраструктуры, сообщил 4 апреля в пресс-центре ТАСС директор Института катализа Сибирского отделения РАН Валерий Бухтияров.
    542
  • 07/10/2016

    Новосибирские ученые изготовят блоки аэрогеля для эксперимента

    ​Специалисты Института ядерной физики СО РАН и Института катализа СО РАН изготовят блоки аэрогеля для эксперимента CLAS12 Национальной лаборатории Томаса Джефферсона (Thomas Jefferson National Accelerator Facility, США, Вирджиния).
    1403
  • 24/06/2019

    Новая лаборатория ИК СО РАН примет участие в подготовке кадров для синхротрона

    ​Лаборатория перспективных синхротронных методов исследования, созданная в конце 2018 года в Институте катализа Сибирского отделения РАН, займется разработкой стратегии использования синхротрона и подготовкой кадров для Центра коллективного пользования "Сибирский кольцевой источник фотонов" (ЦКП "СКИФ"), входящего в нацпроект "Наука", сообщил ТАСС директор Института катализа СО РАН Валерий Бухтияров.
    280
  • 05/04/2019

    Андрей Жуков: все инвестиции в «СКИФ» должны остаться в Новосибирской области

    На встрече с журналистами 4 апреля заместитель губернатора Новосибирской области Андрей Жуков рассказал, как планируется максимально грамотно использовать финансирование на реализацию проекта синхротрона СКИФ.
    354
  • 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.
    2399
  • 12/11/2015

    Странное очарование кварков

    ​В рамках проекта "Инновации: достижения и проблемы" газета "Честное слово" продолжает цикл публикаций о проблемах развития инновационных проектов. Сегодня мы расскажем о новых инновационных разработках Института ядерной физики СО РАН.
    2191
  • 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.
    2072
  • 11/11/2015

    Новосибирские ученые сделают ловушку с секретом для темной материи

    ​Новосибирские физики нашли способ усовершенствовать детектор по поиску темной материи, для этого в установку добавили азот, сообщает пресс-служба НГУ. Звезды, планеты, воздух, камни, животные, микроорганизмы - все это обычная материя, которая состоит из протонов, электронов и нейтронов.
    2163
  • 14/12/2018

    Инновационная инфраструктура Новосибирской области: мнения научного сообщества, бизнеса и власти

    ​Представители институтов СО РАН и наукоемких предприятий, администраций вузов и органов власти обсудили вопросы формирования инновационной инфраструктуры Новосибирской области в контексте реализации Стратегии научно-технологического развития РФ.
    881
  • 28/03/2019

    Депутаты Заксобрания вместе с учеными обсудили проблемы проекта «Академгородок 2.0»

    ​Депутаты Заксобрания Новосибирской области на выездном заседании вместе с учеными обсудили проблемы и задачи проекта «Академгородок 2.0. Председатель Андрей Шимкив в начале встречи сообщил о необходимости законодательной подготовки к реализации проекта.
    452