Сотрудники Международного научно-исследовательского центра «Когерентная рентгеновская оптика для установок «Мегасайенс» (МНИЦ «РО») БФУ им. И. Канта — Анатолий Снигирев, Иван Лятун и  Дмитрий Зверев приняли участие в X Международном форуме технологического развития «Технопром-2023»* который прошел с 22 по 25 августа в международном выставочном комплексе «Новосибирск Экспоцентр». Форум собрал на своей площадке ученых, инженеров, предпринимателей и экспертов из разных регионов России и зарубежья с целью представить и обсудить последние достижения в сфере научно-технологического развития. На форуме активно обсуждались такие темы, как цифровые технологии, искусственный интеллект, новые материалы, энергетика, здравоохранение, аэрокосмические технологии, биотехнологии и биологическая безопасность, станкостроение, робототехника, приборостроение, нефтехимия и катализ. Форум стал важной платформой для обмена знаниями и опытом, где более 40 научных институтов, организаций и компаний представили свои достижения в науке, технологии и образовании.

Особое внимание на форуме было уделено установкам класса «Мегасайенс», обсуждению создания высокотехнологичной научной инфраструктуры для проведения передовых исследований в России. Центром притяжения стал ключевой научно-технологический проект страны, новый центр коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» (ЦКП «СКИФ»**). Строящийся в наукограде Кольцово (Новосибирская область), источник синхротронного излучения 4+ поколения по своим расчетным параметрам не имеет аналогов в мире. Отличительной особенностью данного источника является его рекордно высокая яркость и когерентность генерируемого им рентгеновского излучения. С помощью ЦКП «СКИФ» специалисты в материаловедении, физики высоких давлений, химии, биологии и медицины  смогут проводить свои научные исследования на передовом российском оборудовании.

Круглый стол «Возможности ЦКП СКИФ для реального сектора экономики»

Одним из значимых мероприятий форума стал круглый стол «Возможности ЦКП «СКИФ»*** для реального сектора экономики». Ученые и представители предприятий рассказали об уже полученном успешном опыте и будущих перспективах использования синхротронных исследований в таких ключевых направлениях экономики, как машиностроение, биомедицинские технологии, химия и альтернативная энергетика, нефтегазовые технологии и микроэлектроника. Например, обсуждались возможности получения структур различных белков, представлены планы использования синхротронного излучения для разработки противовирусных препаратов. Особое внимание обращено на  преимущества использования ЦКП «СКИФ» в исследованиях и разработке функциональных износостойких покрытий для штампового инструмента, оптимизации параметров термозащитных покрытий для авиационных двигателей. По мнению ученых и представителей промышленности во всех отмеченных областях можно достичь значимых результатов при использовании современного источника.

На фото Сергей Головин

«Мы формируем открытый консорциум — собрание коллективов, которые могут и хотят участвовать в создании таких методик и оборудования, чтобы, когда ЦКП СКИФ заработает, можно было бы сразу приступить к исследованиям на нем» – отметил заместитель председателя СО РАН, руководитель передовой инженерной школы Новосибирского государственного университета доктор физико-математических наук Сергей Головин

В рамках форума 23 августа было проведено «Совещание организаций, участвующих в создании СКИФ»**** на котором на котором ученые и инженеры ИЯФ СО РАН, КТИ НП СО РАН, ЭПОС Инжиниринг, НГТУ, БФУ им. И. Канта и др. рассказали о технологических прорывах и обсудили ключевые вопросы, которые возникли в процессе создания оборудования ускорительного комплекса и экспериментальных станций строящегося синхротрона.

(на фото слева направо) Алексей Гоголев, Иван Батаев, Анатолий Снигирев, Лев Шехтман, Илья Малышев

Анатолий Снигирев, руководитель МНИЦ «РО» БФУ имени И.Канта, представил результаты изготовления специализированного оборудования для станций первой очереди ЦКП «СКИФ», включая рентгеновские линзы и трансфокаторы. Он акцентировал внимание на том, что разрабатываемое оборудование соответствует современным требованиям источников 4-го поколения и позволяет полностью использовать потенциал таких установок. Анатолий Снигирев подчеркнул, что цели разработки современной рентгеновской оптики в России обусловлены не просто импортозамещением, а достижением лидерства в этой области. Кроме того, директор МНИЦ «РО», поделился опытом запуска зарубежных синхротронов и рассказал о передовом опыте использования и развития методов диагностики источников синхротронного излучения применимых для ЦКП «СКИФ».  Анатолий Снигирев дополнил, что, используя богатый опыт в разработке и изготовлении преломляющей оптики, которая позволяет гибко использовать расщепление пучка, для двух станций СКИФа в МНИЦ были произведены рентгеновские бериллиевые линзы, а для «Микрофокуса» еще и такие устройства, как вакуумный трансфокатор и вакуумный охлаждающий трансфокатор.

Иван Лятун, научный сотрудник МНИЦ «Когерентная рентгеновская оптика для установки «Мегасайенс»:

«Международный форум Технопром предоставляет отличную возможность для обсуждения научно-исследовательских задач, в том числе в рамках развития установок класса Мегасайенс в России. Результатом участия БФУ им. И. Канта в форуме «Технопром-2022» в прошлом году стало подписание двух крупных контрактов по разработке и изготовлению специализированных оптических элементов и устройств для научно-исследовательских станций первой очереди ЦКП «СКИФ». В этом году на площадке Технопрома мы доложили об успешных результатах выполнения трех этапов работ по изготовлению комплектов бериллиевых преломляющих линз для станции 1-1 «Микрофокус». По традиции, в этом году особое внимание было уделено разработке новых проектов и работ в рамках ЦКП «СКИФ», а также участия МНИЦ «РО» БФУ им. И. Канта в других значимых научных проектах.»

Зверев Дмитрий, научный сотрудник МНИЦ «Когерентная рентгеновская оптика для установки «Мегасайенс»:

«Благодаря участию в «Технопром-2023» удалось провести ряд важных обсуждений с ведущими научными группами по созданию новых станций второй очереди на синхротронном источнике 4-го поколения ЦКП «СКИФ». Нашей группой были предложены ряд оригинальных оптических решений для будущих станций на основе новейших разработок нашей лаборатории в области рентгеновской оптики. Стоит также отметить, что создание уникальной научной инфраструктуры в России стимулирует мероприятия как по развитию научного приборостроения, так и по цифровизации научных исследований, разработке образовательных технологий, а также подготовке научных и инженерных кадров.»

На «Заседание научного комитета ЦКП «СКИФ» в рамках реализации Федеральной научно-технической программы «Развитие синхротронных и нейтронных исследований и исследовательской инфраструктуры на период до 2030 года и дальнейшую перспективу» уччастникик обсудили итоги сбора информации от научно-образовательных организаций РФ по оценке объемов спроса на проведение исследований с использованием инфраструктуры ЦКП «СКИФ»,выработали предложения по дальней шей детализации научной программы, определили количество экспертных советов, их тематических направлений

на фото Анатолий Снигирев, Александр Благов, Ян Зубавичус, Валерий Бухтияров,Степан Калмыков , Сергей Турищев, Виктор Хрусталев

Знаковым событием в рамках «Технопрома-2023» стало  Первое заседание российско-белорусской рабочей группы по созданию станции-лаборатории Бел-Си на источнике синхротронного излучения ЦКП «СКИФ», в котором принял участие ведущий ученый БФУ. Анатолий Снигирев вошел в состав сформированной рабочей группы, представленной как российскими так и белорусскими специалистами. 

(на фото слева направо) Валерий Бухтияров, Сергей Щербаков, Анатолий Снигирев, Ян Зубавичус, Евгений Левичев

Проект создания источника синхротронного излучения поколения 4+ выходит на завершающую стадию и все строительно-монтажные работы должны быть завершены к декабрю 2024 года, а с 2025 года планируется штатная работа комплекса в интересах внешних организаций-пользователей. Одна из экспериментальных станций второй очереди с условным названием Бел-СИ должна быть сконструирована сформированным Международным консорциумом, включающим российских и белорусских специалистов с учетом приоритетов научно-технологического развития союзных государств. В состав консорциума вошел Анатолий Снигирев и на первом заседании были проведены предварительные обсуждения научного направления будущей станции-лаборатории. Предполагается, что на станции могут проводиться исследования материалов для космической отрасли, разработок в станкостроении, материаловедении, микроэлектроники и т.д.

«В текущей обстановке и с учетом уникальных характеристик, которые есть теперь у СКИФа, нам было бы интересно свои новые материалы отрабатывать с учетом этого оборудования»,- отметил академик-секретарь отделения физико-технических наук НАН Беларуси Сергей Щербаков

В частности, на станции могут проводиться исследования материалов для космического аппарата для полета к Меркурию, исследования материалов для созданного белорусскими учеными натрий-графенового аккумулятора и т.д.

(на фото слева направо) Валерий Бухтияров и Сергей Щербаков

По словам директора Института катализа Сибирского отделения РАН Валерия Бухтиярова, рассматривается вариант поочередного создания станций с софинансированием от заинтересованных компаний и партнеров проекта. Таким образом, предполагается, что они будут иметь преимущество в очереди на проведении исследований, но большая часть времени (около 70%), будет распределяться среди организаций на конкурсной основе

В ходе заседания Анатолий Снигирев рассказал об опыте сотрудничества БФУ и ИПФП БГУ в области рентгеновской оптики, а также о перспективах участия в создании станции микроскопии для задач микроэлектроники:

«Сотрудничество российских и белорусских ученых в области рентгеновской физики имеет богатую и плодотворную историю. Наглядным примером может служить успешное взаимодействие МНИЦ «РО» БФУ им. И. Канта и Белорусского государственного университета по разработке новых методов высокоразрешающей рентгеновской микроскопии. Создание совместной станции-лаборатории «Бел-СИ» станет значимым шагом вперед для науки обеих стран.»

Кроме того, научные сотрудники БФУ предложили новые ценные решения по формированию и проектированию станции, а также ее оснащению с целью решения поставленных стратегических задач. Результатом заседания стало начало разработки проекта дорожной карты создания станции-лаборатории «Бел-СИ», который предполагается стать важным инструментом для дальнейшего научного сотрудничества между Россией и Республикой Беларусь. Так же, Валерий Бухтияров не исключил и появление в будущем российско-китайской экспериментальной станции, поскольку СКИФ на момент создания станет самым ярким источником синхротронного излучения.

• *Проект поддержан грантом Минобрнауки России для популяризаторов науки, одной из мер поддержки федерального проекта «Популяризация науки и технологий». Повышение доступности информации о достижениях и перспективах российской науки для граждан Российской Федерации – одна из задач объявленного Президентом России Владимиром Путиным Десятилетия науки и технологий (2022-2031 гг)».
• ** В наукограде Кольцово (Новосибирская область) создается новый центр коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» (ЦКП СКИФ) – уникального по характеристикам источника синхротронного излучения (СИ) 4+ поколения, который представляет собой ускоритель, где частицы движутся по кольцу в вакууме почти со скоростью света, а мощные электромагниты придают им энергию и задают траекторию движения. В проекте запланировано 30 экспериментальных станций, первые шесть будут запущены к концу 2024 года. Среди них: «Быстропротекающие процессы» (Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева), «Диагностика в высокоэнергетическом рентгеновском диапазоне» (Конструкторско-технологический институт научного приборостроения СО РАН), «Микрофокус» (Томский политехнический университет), «Структурная диагностика» (Институт сильноточной электроники СО РАН), «Электронная структура» и «XAFS-спектроскопия и магнитный дихроизм» с Институтом сильноточной электроники СО РАН (г. Томск).
• ***Подробнее материалы круглого стола представлены в источнике «Наука Сибири» На «Технопроме-2023» обсудили возможности ЦКП СКИФ для производственных предприятий
• ****Подробнее материалы круглого стола представлены в источнике «Наука Сибири» Уникальный опыт в интересах сибирского синхротрона

Фотографии предоставлены Александрой Малыгиной, пресс-служба СКИФ