СКИФ: есть первые магниты

Изготовление оборудования для уникального объекта класса мегасайенс идет полным ходом

На экспериментальном производстве Института ядерной физики имени И. Г. Будкера СО РАН началось изготовление магнитных элементов для инжекционного комплекса Сибирского кольцевого источника фотонов, который построят в Кольцово в рамках национального проекта «Наука».

Напомним, что центр коллективного пользования «СКИФ» возводится в рамках нацпроекта «Наука» для создания современной отечественной сети источников синхротронного излучения нового поколения и является флагманом программы развития Новосибирского научного центра, известной как «Академгородок 2.0».

Успеть за три года

— Срок реализации проекта установки класса мегасайенс — источника синхротронного излучения поколения «4+» с энергией 3 гигаэлектронвольта беспрецедентно короткий. Уже в конце 2023 года установка должна заработать. Поэтому чрезвычайно важно, что в ИЯФ началось серийное производство первых элементов в соответствии с ранее принятыми планами, — прокомментировал директор Института катализа имени Г. К. Борескова академик РАН Валерий Бухтияров.

Академик РАН, директор Института катализа им. Г. К. Борескова СО РАН Валерий Бухтияров рассказал о структуре проекта «СКИФ». Фото Алексей ТАНЮШИН

По его словам, решение заняться изготовлением оборудования для синхротрона раньше, чем началась стройка, единственно верное, иначе был риск сорвать срок. Проект уникального объекта уже закончен и сейчас проходит государственную экспертизу. Как только заключение будет получено, на 30 гектарах в Кольцово начнутся подготовительные работы: снос зеленых насаждений, выравнивание площадки и рытье котлована. Как сообщил Валерий Бухтияров, работы должны начаться не позже 1 августа.

«Такого еще никто не делал»

Между тем на экспериментальном производстве Института ядерной физики уже полностью готовы два магнита для инжекционного комплекса будущего СКИФа, в процессе создания — еще более десятка.

Точность обработки поверхности деталей магнита проверяет специальная измерительная машина. Фото Алексей Танюшин

— Сложность изготовления оборудования заключается в обеспечении высокой точности при создании магнитов — важнейших элементов синхротрона. Полюс магнита изготавливается с точностью до 50 микрон относительно расчетной поверхности по всей длине около 1,3 метра. Это тоньше человеческого волоса. Обработка проводится алмазным резцом, — рассказал руководитель проектного офиса ЦКП «СКИФ», заместитель директора Института катализа СО РАН, заместитель директора Института ядерной физики СО РАН по научной работе Евгений Левичев. — Поскольку сроки реализации проекта очень сжатые и времени на научные исследования практически нет, мы надеемся максимально использовать опыт, накопленный учеными ИЯФ. По сути, мы делаем то, что до нас еще никто не делал.

От магнитов зависит эффективность

Как пояснил старший научный сотрудник ИЯФ СО РАН кандидат технических наук Сергей Синяткин, магнитная система инжекционного комплекса синхротрона включает в себя различные магниты, из которых дипольные являются самыми главными и сложными, поскольку выполняют сразу несколько функций, например отвечают за формирование замкнутой орбиты и фокусировку пучка. От качества этих магнитов напрямую зависит эффективность работы основного накопительного кольца СКИФа, в том числе достижение рекордных параметров.

Полюс магнита изготавливается с точностью до 50 микрон относительно расчетной поверхности по всей длине около 1,3 метра. Фото Алексей Танюшин

Дипольные магниты бустера делятся на два типа: 28 из них — фокусирующие, 32 — дефокусирующие. Магниты состоят из верхней и нижней половин — катушек, на которые намотана толстая медная шина. По ней течет ток силой более 800 ампер. Он создает на орбите мощное магнитное поле, поворачивающее пучок электронов с энергией три миллиарда электронвольт.

Создание инжекционного комплекса, состоящего из линейного ускорителя, каналов транспортировки пучка и бустерного синхротрона, в котором пучок будет ускоряться до номинальной рабочей энергии и выпускаться в основное кольцо, — ключевая задача реализации первой части проекта СКИФ.

К испытаниям приступят в ближайшее время

Практически все основные элементы ускорительного комплекса предполагается изготовить на экспериментальном производстве Института ядерной физики. Евгений Левичев сообщил, что измерения на уже собранных магнитах пока не проводились, но ученые планируют приступить к ним в самое ближайшее время.

— Источник синхротронного излучения поколения «4+» ЦКП «СКИФ» — флагманский объект национального проекта «Наука». Поэтому его строительству уделяется самое пристальное внимание Министерством науки и высшего образования РФ, Российской академией наук, правительством Новосибирской области, — подчеркнула заместитель губернатора Новосибирской области Ирина Мануйлова. — Изготовление оборудования — самая сложная часть этого проекта. Это по силам только специалистам Института ядерной физики СО РАН. Сегодня мы видим, что все работы ведутся в точном соответствии с установленным графиком, и это гарантирует запуск объекта в установленные сроки.

ФАКТЫ
— В апреле 2020 года был заключен государственный контракт на проект­но-изыскательские работы между Дирекцией единого заказчика по строительству, капитальному и текущему ремонту объектов образования и науки (ФКУ «ДЕЗ СКИТР»), на тот момент государственным заказчиком, и АО «Центральный проектно-технологический институт» в качестве генерального проектировщика. Застройщик — Институт катализа СО РАН.
— 29 сентября 2020 года дополнительным соглашением в госконтракт внесено изменение: государственным заказчиком вместо ФКУ «ДЕЗ СКИТР» становится Институт катализа СО РАН.
— С 11 января 2021 года идет приемка и корректировка проектных решений. 20 февраля начат анализ полученной сметной документации. Проектирование велось с использованием 3D-моделирования (BIM-модель).
— В рамках распоряжения Правительства РФ и соглашения с Минобр­науки России Институт катализа СО РАН (заказчик) 16 ноября 2020 года заключил с Институтом ядерной физики СО РАН первый контракт на выполнение работ по изготовлению ускорительного комплекса ЦКП «СКИФ». Стоимость контракта — 3,62 миллиарда рублей, срок действия — 1 октября 2022 года. Он предусматривает создание инжекционного комплекса, включающего линейный ускоритель и бустерный синхротрон.
— 28 мая в Новосибирской области подписан второй основной госконтракт на изготовление и запуск технологически сложного оборудования ускорительного комплекса ЦКП «СКИФ» — на 9 миллиардов рублей. Транспортный канал «бустер — накопитель», накопитель электронов, вставные устройства для станций СКИФа будут запущены к концу 2023 года.