Как сообщает информагентство ТАСС, специалисты Института ядерной физики СО РАН приступили к монтажу оборудования бустерного синхротрона на установке «Сибирский кольцевой источник фотонов» (СКИФ). Работы планируется завершить весной 2025 года, после чего начнутся первые эксперименты на установке.

Общий вид на объекты ЦКП «СКИФ». Рендер. Источник изображения: СО РАН

«К весне 2025 года все 44 гирдера бустера будут собраны в кольцо периметром 158 м и соединены с инженерными системами. Также к этому сроку будет смонтирована автоматизированная система радиационного контроля и станут возможны испытания этого сегмента ускорительного комплекса с электронным пучком. Здесь за полсекунды пучок будет разгоняться до 3 ГэВ — это энергия, на которой работает ЦКП "СКИФ"», — сообщили в пресс-службе.

Первая партия гирдеров — подставок под магнитное и вакуумное оборудование с погрешностью размещения 70 мкм — была доставлена в центр в начале лета 2024 года. Общий вес оборудования для монтажа бустера превышает 160 т. Чтобы выдержать заданную и рекордную точность (ранее допускалась погрешность порядка 100 мкм), в помещении была смонтирована геодезическая сеть, к которой будет осуществляться привязка при монтаже.

Всего для кольца бустера длиной 158 м потребуется установить 44 гирдера. На них будет установлено оборудование для разгона и фокусировки пучка элементарных частиц. В здании инжектора также ведётся монтаж линейного ускорителя. Ускоряющие и диагностические элементы линейного ускорителя уже смонтированы в соответствии с проектом. Осталось собрать вакуумную систему, первые эксперименты с которой ожидаются в декабре 2024 года.

Проект СКИФ относится к классу научных проектов «мегасайенс». Это синхротрон поколения 4+. 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 решать задачи в интересах промышленности.

Осталось около полугода до начала работы синхротрона СКИФ в наукограде Кольцово Новосибирской области и запуска первой очереди исследовательских станций на его основе. И одной из первых заработавших на комплексе станций станет лаборатория для изучения быстрых переходных процессов в материалах. На днях российские учёные сообщили об изготовлении первых детекторов как для этой лаборатории, так и для синхротрона.

Источник изображения: https://strana-rosatom.ru

Всего на СКИФе будет 30 экспериментальных станций. Полное их создание растянется на несколько лет, но сам синхротрон и первые станции будут завершены к концу 2024 года. Эксплуатация синхротрона и первой очереди лабораторий начнётся в первой половине 2025 года. Представленный на днях детектор позволит снимать быстрые процессы в материалах со скоростью до 10 млн кадров в секунду. Образцы будут облучаться синхротронным излучением (разогнанными до релятивистских скоростей электронами).

Детектор GINTOS для лаборатории (координатный детектор на полупроводниках) изготовили сотрудники Томского государственного университета (ТГУ) и Института ядерной физики им. Будкера (ИЯФ).

«Детектор GINTOS позволит исследовать реакцию материалов на импульсные тепловые и механические нагрузки. Это необходимо для понимания процессов, которые будут происходить, например, в термоядерном реакторе ИТЭР при попадании раскалённой плазмы на вольфрамовую стенку. Также детектор позволит изучать распространение ударных волн и других динамических процессов в микросекундном диапазоне», — рассказал главный научный сотрудник ИЯФ Лев Шехтман.

Как нетрудно понять, датчики GINTOS должны быть очень быстродействующими. Для них радиофизики ТГУ разработали сенсоры на основе арсенида галлия, компенсированного хромом. Этот материал обладает повышенной радиационной стойкостью и чувствительностью к рентгеновскому излучению.

«Полупроводниковые сенсоры преобразуют фотонный сигнал в электрический, а электроника регистрирует этот сигнал и передаёт изображение в компьютер, — объясняет заведующий лабораторией детекторов синхротронного излучения ТГУ Олег Толбанов. — Количество кадров очень велико, поэтому результат съёмки — это не отдельные изображения, а фильм».

Синхротрон СКИФ станет первым в мире источником синхротронного излучения поколения 4+. Он откроет широкие возможности для исследований в области материаловедения, биологии, фармацевтики, физики, квантовой химии и многих других сфер.