ТОМСК, 21 ноя – РИА Томск. Строительство самого современного в мире
синхротрона продолжается в Новосибирской области. Одной из частей установки
станет станция "Микрофокус", которую разрабатывают ученые Томского политехнического университета (ТПУ) вместе с партнерами.
Что такое синхротрон, какие научные тайны откроет станция
"Микрофокус" и когда начнутся передовые исследования – рассказал РИА
Томск директор исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов
ТПУ Алексей Гоголев.
Ранее сообщалось, что ТПУ разработает одну из станций синхротронного
излучения СКИФ (Сибирский кольцевой источник фотонов) – "Микрофокус".
Партнерами вуза стали Новосибирский государственный технический университет,
Институт физики микроструктур РАН и Институт геологии и минералогии имени
Соболева. Для проведения исследований у СКИФа будет шесть станций первой
очереди, в дальнейшем их число увеличится до 30.
– Алексей Сергеевич, расскажите, что такое синхротрон?
– Синхротрон – это ускоритель заряженных частиц. Раньше такие
мини-ускорители были в каждом доме – в составе обычного лампового телевизора,
они строили изображение на экране. Синхротрон СКИФ, который сооружается сейчас
в Новосибирске, – это "большой" ускоритель частиц для генерации
излучения в рентгеновской области спектра.
© сайт программы "Академгородок 2.0" СО РАН
Говоря простым языком, он представляет собой рентгеновский микроскоп,
способный "пробивать" очень плотные и очень маленькие (на
нано-уровне) объекты. СКИФ относится к поколению синхротронов "4+",
он станет самым современным не только в России, но и в мире.
У нас в ТПУ был свой синхротрон из первого поколения, созданный еще во
времена СССР, на нем получено много научных результатов и впервые в мире
экспериментально обнаружено параметрическое рентгеновское излучение. Он
исполнил свое назначение, в том числе по подготовке поколения синхротронщиков,
и уже не используется.
– Какие задачи поможет решить СКИФ?
– Исследования, которые станут возможными после запуска синхротрона СКИФ,
будут нужны почти во всех науках. Ведь даже геном человека (закодированный в
молекуле ДНК) впервые был расшифрован с помощью синхротрона. Для того чтобы
генная инженерия развивалась дальше, требуется более совершенная установка.
Большую роль СКИФ сыграет и для медицины – в части изучения лекарственных
препаратов и современных имплантатов. Авиастроение также нуждается в
исследованиях в части разработки усовершенствованных двигателей.
Синхротрон на наноуровне поможет изучить материалы, из которых могут быть
созданы новые лопатки для двигателей, повышающие их износостойкость и
коэффициент полезного действия. Также синхротрон сможет подробнее
"рассказать" о формировании минералов в недрах Земли и построить
новые цифровые модели исследования трудноизвлекаемых природных запасов. В общем,
сфера работы – достаточно широкая.
– Давайте подробней остановимся на участии ТПУ. Какую роль в проекте играют
томские ученые?
– Ученые Томского политехнического университета совместно с коллегами из
других сибирских университетов в настоящее время занимаются разработкой станции
"Микрофокус" – одной из ключевых исследовательских станции
синхротрона. Она как раз и будет обеспечивать фокусировку пучков синхротронного
излучения вплоть до десятков нанометров, позволяющих "заглянуть"
внутрь объектов. Устройство состоит из нескольких секций.
– Расскажите об этих секциях.
– Секция "Микро и нанофокус" позволит анализировать химический
состав и кристаллическую структуру образца того или иного образца с разрешением
менее 200 нанометров. Возможности секции пригодятся для создания высокопрочных
авиационных и космических материалов, полученных, в том числе с помощью
лазерных технологий.
Помимо этого, "Микрофокус" включает секцию "Экстремальное
состояние". Она даст возможность наблюдать состояние и превращения материалов
при одновременном воздействии на них сверхвысоких давлений и температур, а
также магнитных полей и лазерного излучения. Это поможет в поиске новых
высокотемпературных сверхпроводников, открывающих перспективы передачи
электричества без потерь.
– Когда разработка станция будет завершена?
– Разработка нашей станции будет завершена к лету 2024 года. А окончание
пусконаладочных работ всего синхротрона запланировано на ноябрь 2024 года. Что
касается старта полноценных исследований, то они, вероятно, начнутся в 2025
году. Я уверен, что уже запланированными исследованиями дело не ограничится и в
процессе работы СКИФу добавится еще ряд задач.
Ранее также сообщалось, что вузы Томска, партнеры по Большому университету,
подготовят до конца 2022 года около сотни специалистов для работы синхротроне
СКИФ. Для обеспечения эффективной работы к 2024 году в коллективе центра
коллективного пользования "СКИФ" должно быть не менее 460
сотрудников.
© РИА Томск. Никита Гольцов
Алексей Гоголев в медиа-центре РИА Томск.