Станции готовятся выйти на орбиту

Конкурсные процедуры по созданию научно-исследовательских станций сибирского синхротрона завершены

Институт катализа СО РАН заключил контракт на разработку и изготовление последней, шестой научно-исследовательской станции первой очереди СКИФа — этим займутся ученые и инженеры томского Института сильноточной электроники.

Напомним, сибирский кольцевой источник фотонов, или СКИФ, возводится неподалеку от наукограда Кольцово по национальному проекту «Наука и университеты». «Советская Сибирь» не раз рассказывала своим читателям об этапах его строительства: так, например, в конце июля на площадке, где возводится объект класса «мегасайенс», приступили к бетонированию фундамента здания основного накопителя. Напомним, основной накопитель центра коллективного пользования — это самый большой объект комплекса. Внешний диаметр его здания в форме кольца почти 240 метров.

Супермикроскоп и рентгеновское «кино»

Параллельно строительству ведется изготовление оборудования для этого уникального научного объекта. Всего первая очередь СКИФа предполагает наличие шести научно-исследовательских станций, на которых ученые будут проводить исследования с использованием синхротронного излучения. Так, например, станция «Микрофокус» представляет собой рентгеновский микроскоп с рекордным разрешением вплоть до десятков нанометров, станция «Структурная диагностика» поможет расшифровать расположения атомов в кристаллических образцах — различных веществах, новых функциональных материалах и так далее.

Общий вид на объект ЦКП «СКИФ», подготовленный АО «ЦПТИ». Фото: srf-skif.ru

На станции «Быстропротекающие процессы» можно будет исследовать поведение веществ в условиях взрыва, воздействия ударной волны, плазмы, а также проводить съемку рентгеновского «кино» с частотой миллиард кадров в секунду. Станция «Диагностика в высоко­энергетическом рентгеновском диапазоне» поможет увидеть биологические или технологические процессы в объектах размером до 10 см. Это, например, лабораторные животные, минералы, машиностроительные изделия.

«Мы нашли оптимальные варианты»

— Работы по формированию исследовательского комплекса СКИФ идут полным ходом, — отмечает директор института катализа СО РАН, академик РАН Валерий Бухтияров. — Для четырех станций, конкурсные процедуры по которым состоялись ранее, организации-интеграторы уже разработали эскизные проекты и конструкторскую документацию, началось производство отдельных узлов экспериментального оборудования. Комплекты оборудования для оставшихся двух станций «Электронная структура» и «XAFS-спектроскопия и магнитный дихроизм» мы планировали приобрести едиными лотами за рубежом, однако санкционные ограничения внесли свои коррективы. Тем не менее мы нашли оптимальные варианты решения этих вопросов, и на экспериментальных станциях первой очереди СКИФа будут реализованы все запланированные синхротронные методики.

По словам Валерия Бухтиярова, общая стоимость контракта с институтом сильноточной электроники СО РАН (далее — ИСЭ СО РАН) на создание оборудования станции «XAFS-спектроскопия и магнитный дихроизм» составляет чуть менее 1,2 миллиарда рублей. В соответствии с условиями конкурса томский институт изготовит и поставит готовый комплект оборудования до конца декабря 2024 года.

Синтезировать катализаторы и улучшать аккумуляторы

Станция «XAFS-спектроско­пия и магнитный дихроизм» предназначена для решения широкого класса научно-исследовательских задач в области химии, катализа, материаловедения, нанотехнологий, полупроводниковой промышленности, геологии, экологии. Для этого будут использоваться методы спектроскопии рентгеновского поглощения и магнитного дихроизма. Например, на этой станции исследователи будут получать информацию о локальном строении и электронной структуре функциональных материалов, скажем, катализаторов, что в перспективе позволит вести их целенаправленный синтез, а также подбирать оптимальные условия проведения каталитического процесса.

Заливка первого бетона в здание инжектора ЦКП "СКИФ". Фото: srf-skif.ru

Также исследования на станции позволят улучшать характеристики новых типов аккумуляторов высокой емкости, топливных элементов, разрабатывать новые функциональные материалы для авиационной, космической, автомобильной промышленности, магнитные материалы для микроэлектроники.

Исследование состава и структуры геологических образцов на станции «XAFS-спектроскопия и магнитный дихроизм» позволит как оценивать экологическую обстановку, так и повышать эффективность поиска и безотходность добычи полезных ископаемых.

«Большой университет» тоже подключится

Стоит отметить, что это уже второй контракт, который Институт катализа заключил с Институтом сильноточной электроники — ранее было достигнуто соглашение о создании оборудования еще одной станции СКИФа — «Структурная диагностика». По словам директора ИСЭ СО РАН Ильи Романченко, под проект создания первой станции «Структурная диагностика» уже сформирована мотивированная профессиональная команда.

— Теперь мы дополнительно усилим эту команду, поможем ей административно и кадрово, чтобы ресурсов хватило на оба проекта, — сообщил Илья Романченко. — Между станциями «Структурная диагностика» и «XAFS-спектроскопия и магнитный дихроизм» много общего. Однако отличительной особенностью второго проекта является необходимость разработки особого монохроматора. Он должен не просто вырезать узкую спектральную полосу из падающего рентгеновского излучения, а обеспечивать возможность сканирования по энергии. Причем с достаточно высокой скоростью. Наши конструкторы уже подключены к поиску возможных технических решений. Часть оборудования для станции «XAFS-спектроскопия и магнитный дихроизм» наш институт готов изготовить собственными силами, но мы рассчитываем и на помощь коллег. Часть оборудования будет заказана в Китае у специалистов, разрабатывавших станции аналогичного функционала. Для нас это хорошая возможность усилить технологическую кооперацию с дружественными странами. Безусловно, к проекту подключится и консорциум научно-образовательных и научных организаций «Большой университет».

СПРАВКА
Центр коллективного пользования «СКИФ» Института катализа СО РАН — проект класса «мегасайенс» с синхротроном поколения «4+», который строится в новосибирском наукограде Кольцово. ЦКП представляет собой комплекс из 34 зданий и сооружений, а также инженерного и технологического оборудования, обеспечивающий выполнение научных исследований на пучках синхротронного излучения. Уникальные характеристики нового синхротрона позволят проводить передовые исследования с яркими и интенсивными пучками рентгеновского излучения во множестве областей: химии, физике, материаловедении, биологии, геологии, гуманитарных науках. Также СКИФ поможет решить актуальные задачи инновационных и промышленных предприятий.

КОММЕНТАРИЙ
Ирина Мануйлова, заместитель губернатора Новосибирской области:
— Сибирской кольцевой источник фотонов — объект знаковый для нашей страны. Вопрос технологического суверенитета — это вопрос будущего России. Новые технологии, новые материалы, новые инструменты для науки и экономики, новые возможности — вот что такое ЦКП «СКИФ». Правительство Новосибирской области, руководство, губернатор Андрей Травников делают все возможное для того, чтобы строительство объекта шло по графику, и установка класса «мегасайенс» была передана исследователям в установленные сроки.