Импортозамещаем оборудование

Российские ученые создали импортозамещающее оборудование для формирования пучка синхротронного излучения для «СКИФ», строящегося под Новосибирском. Об этом сообщили в пресс-службе установки.

Со слов инженеров, специалисты сибирского отделения Российской академии наук из Конструкторско-технологического института научного приборостроения (КТИ НП СО РАН) впервые в России разработали и произвели несколько типов рентгеновских щелей, способных формировать пучок синхротронного излучения (СИ) необходимой апертуры в условиях глубокого вакуума и высоких радиационных нагрузок.

Ранее такое оборудование производилось только за рубежом и стоило в три — четыре раза дороже. Индивидуальные конструкции щелей изготовлены для четырех экспериментальных станций первой очереди и всех фронтендов — комплексов оборудования вывода пучка синхротронного излучения из накопительного кольца на станции.

«До сих пор подобное оборудование производилось только в Германии, Англии и Дании. Мы разработали собственную технологию производства рентгеновских щелей, теперь российские исследователи смогут получать оборудование существенно дешевле и быстрее», — рассказал директор КТИ НП Петр Завьялов.

В России создан синхрофазотрон для научного центра строящегося под Новосибирском

По информации ТАСС, каждая щель представляет собой четыре широких «ножа» из термоустойчивых металлов, которые отрезают излишки излучения по горизонтали и по вертикали, формируя пучок необходимого размера. Щели оснащены автоматизированными приводами, которые позволяют управлять конструкцией в сверхвысоком вакууме. Для того, чтобы щели не расплавились под воздействием интенсивного излучения и высоких температур, разработана охлаждающая система: внутри каждого «ножа» проходит встроенный канал подачи воды. В течение всего эксперимента вода циркулирует внутри конструкции, охлаждая элементы.

Кроме того, в КТИ НП СО РАН разработано программное обеспечение (ПО), позволяющее задать точные координаты положения щелей и получать данные с энкодеров для автоматизированного управления экспериментом. На каждой станции используются разные типы щелей – теплонагруженные (для формирования пучка с высокой плотностью мощности) и неохлаждаемые (для финальной «очистки» готового пучка от паразитных бликов, неизбежно возникающих в канале станции).

Со слов Завьялова, плотность мощности пучка синхротронного излучения настолько большая, что при нормальном падении на поверхность происходит локальный перегрев, который приводит к плавлению материала, из которого изготовлен «нож». Для того чтобы уменьшить плотность мощности излучения, «нож» располагается так, что пучок падает на него под углом буквально в несколько градусов.

Площадка по разработке технологий

Строительство Центра коллективного пользования (ЦКП) «СКИФ» по национальному проекту «Наука и университеты» началось в наукограде Кольцово под Новосибирском в 2023 г. Центр будет включать в себя ускорительный комплекс, экспериментальные станции и лабораторный комплекс. Заказчик и застройщик проекта — Институт катализа им. Г. К. Борескова СО РАН. Головным исполнителем проекта является Институт ядерной физики СО РАН.

Разработано ПО, позволяющее задать точные координаты положения щелей

Уникальные характеристики установки «СКИФ» позволят проводить передовые исследования с яркими и интенсивными пучками рентгеновского излучения во множестве областей — химии, физике, материаловедении, биологии, геологии, гуманитарных науках. Также ЦКП «СКИФ» поможет решить актуальные задачи инновационных и промышленных предприятий.

Площадку по предоставлению технологий импортозамещения для проекта ЦКП «СКИФ» организуют на базе центра трансфера технологий Новосибирского государственного технического университета (НГТУ НЭТИ). Ученые вуза будут решать технические и технологические задачи по разработке оборудования для «СКИФа».

Уточняется, что НГТУ участвует в проекте «СКИФ» по трем направлениям: разработка концепций двух станций на ЦКП «СКИФ», подготовка кадров, которые будут работать в центре, и разработка технологического оборудования для станций.

В пресс-службе вуза добавили, что НГТУ с 2021 г. занимается подготовкой специалистов для проекта класса мегасайенс ЦКП «СКИФ». На механико-технологическом факультете ведется обучение по направлениям «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств», «Материаловедение и технологии материалов». Студенты факультета радиотехники и электроники в качестве соисполнителей участвуют в исследовательской программе «Новые подходы к созданию источников синхротронного излучения» совместно с Институтом ядерной физики СО РАН. Для молодых исследователей запущены программы дополнительного образования «Разработка и проектирование ускорителей электронов для источников синхротронного излучения». С 2022 г. на кафедре электрофизических установок и ускорителей физико-технического факультета НГТУ НЭТИ будет реализована магистерская программа, ориентированная на работу выпускников на «СКИФ».

Антон Денисенко

Источник