В Калининграде стартовала Балтийская школа синхротронных и нейтронных исследований

Ежегодная Международная Балтийская школа синхротронных и нейтронных исследований, которую организует Балтийский федеральный университет им. И. Канта, в десятый раз пройдет в Калининграде с 27 сентября по 1 октября 2021 года.

Организатор - университетский Международный научно-исследовательский центр "Когерентная рентгеновская оптика для установок Мегасайенс" - традиционно собрал на форум известных в мире ученых и молодых исследователей, чтобы обсудить опыт и возможности участия в самых передовых научных проектах планеты.

Мегасайенс (от английского "megascience" - меганаука) - это сверхмощные и дорогостоящие научные комплексы - синхротроны, которые позволяют проводить уникальные исследования высокой степени сложности, выходя за рамки современных знаний в области фундаментальных наук и открывая новые возможности в развитии технологий. Обычно проекты такого масштаба - международные, и лишь несколько стран мира способны их реализовать. Среди них - Россия, которая является ключевым участником таких проектов, в том числе и как производитель сложнейшего научного оборудования.

Вносит свой вклад и БФУ им. И. Канта, специалисты которого активно участвуют в проектировании и оснащении оптикой передового научного оборудования - синхротронных станций для новых установок класса "Мегасайенс" 4-го поколения, строительство которых планируется в рамках нацпроекта "Наука". Потому неслучайно именно здесь традиционно проводится Балтийская школа, цель которой - сориентировать молодых ученых, аспирантов и студентов для работы на этих научных комплексах.

- Проведение таких школ для исследователей, в том числе молодых, мне кажется очень важным, в таких форматах рождаются многие идеи экспериментов, новые контакты для будущего сотрудничества, - заявил на открытии Балтийской школы Никита Марченков, и. о. руководителя Курчатовского комплекса синхротронно-нейтронных исследований НИЦ "Курчатовский институт". - Поэтому, на мой взгляд, такие школы надо проводить регулярно, в разных регионах, тем более - в тех, где сконцентрированы точки кристаллизации кадров вокруг исследовательской структуры. Калининград как раз является такой точкой, и проведение Балтийской школы абсолютно точно имеет практический смысл для того, чтобы как можно больше становилось пользователей синхротронного и нейтронного излучения. У нынешней школы очень представительный список лекторов, и в таком концентрированном формате можно получить очень много полезной информации.

- Мы будем говорить о передовых источниках синхротронного излучения, здесь у нас дистанционно или лично присутствуют представители основных европейских комплексов Мегасайенс: Европейского центра синхротронного излучения (ESRF) из Франции, Diamond из Англии, MAX IV из Швеции, PETRA III и CFEL из Германии, - пояснил Анатолий Снигирев, директор МНИЦ "Когерентная рентгеновская оптика для установок "Мегасайенс" БФУ им. И. Канта. - И, конечно, мы узнаем подробности о российских синхротронно-нейтронных проектах: "СКИФ", строительство которого начинается в Новосибирске, и комплекс "СИЛА", который будет построен в Протвино, - это будет машина еще более высокого класса, синхротронный источник, который превзойдет по параметрам все, что на данный момент существует в мире.

Фото: Пресс-служба Балтийского федерального университета им. И. Канта

Эти две российские установки, по словам Анатолия Снигирева, открывают грандиозные возможности для молодых ученых в России. Ведь чтобы эксплуатировать такие машины, нужно несколько сотен человек на каждую, причем это должны быть специалисты, знающие и физику, и химию, и биологию, IT, электронику, материаловедение, инженерию…

- Вокруг синхротрона собирается все, это настолько широко, что охватывает все процессы исследования, и синхротрон становится универсальной лабораторией мирового уровня, - считает Анатолий Снигирев. - Перспектива именно в междисциплинарном использовании таких установок, пересечении и взаимодействии разных областей знания, потому что только так работает успешно синхротронная Мегасайенс инфраструктура. Это уникальная возможность для молодых в России. Школа должна дать им понимание, что при них начинается новая эра в науке.

Именно поэтому на сей раз организаторы решили не концентрироваться на оптике - главной теме предыдущих школ, а дать больше лекций с широким обзором состояния дел в исследовательской деятельности, так или иначе выходящей на инфраструктуру Мегасайенс. Представители разных направлений представят наиболее прогрессивные технологии, расскажут о возможностях синхротронного излучения. В частности, о новейших исследованиях синхротронных технологий в материаловедении: о технологии производства и особенностях применения наночастиц алмаза, активном смарт-текстиле на основе электропроводящих полимеров. Будут представлены исследования в области производства текстильных изделий из нитей, модифицированных углеродными нанотрубками, - такая ткань сохраняет тепло тела и не сковывает движений.

Участие в школе принимают более 20 лекторов - ведущие специалисты в своих областях исследований: Александр Корсунский (Diamond, Великобритания), Андрей Петухов (Утрехтский университет, Нидерланды), Андрей Шаворский (MAX IV, Швеция), Борис Чичков (Институт квантовой оптики, Университет им. Лейбница, Ганновер, Германия), Виктор Асадчиков (Институт кристаллографии и фотоники РАН), Владимир Бушуев (МГУ), Кристина Квашнина (Центр им. Гельмгольца Дрезден-Россендорф, Германия) и другие известные ученые.

Прибывший в Калининград с докладом доктор Александр Ефанов, научный сотрудник Немецкого исследовательского центра лазеров на свободных электронах (Center for Free electron Laser Science, CFEL), работает в группе, разрабатывающей методы применения рентгеновских лазеров на свободных электронах (X-ray Free Electron Laser, XFEL), а также новые методики для синхротронов 3-го и 4-го поколения.

Фото: Пресс-служба Балтийского федерального университета им. И. Канта

- Моя главная задача в группе - это анализ данных, собранных во время экспериментов, проводимых на XFEL и синхротронах. Сейчас на европейском XFEL недельный эксперимент может генерировать до двух петабайт данных. А в ближайшие два года эта цифра возрастет до десяти петабайт за эксперимент в связи с вводом в эксплуатацию еще более быстрых детекторов. Это очень большие объемы, то, что принято называть биг дата (big data) - поясняет Александр . - Наша группа (профессора Генри Чапмана, Henry Chapman) была среди пионеров в использовании XFEL по всему миру, и мы разрабатываем не только сами эксперименты (от идеи, через доставку образцов и измерений к обработке данных), но и методы эффективного анализа данных и уменьшения объемов измеренных данных. Это очень насущная задача, так как стоимость хранения подобных объемов данных очень велика, и даже хранение на пленке является лишь временным выходом из ситуации. Кроме того, необходима обработка измеренных данных в реальном времени, чтобы эксперименты не прошли впустую.

О том, как практически решать данные задачи (ужимания данных и их эффективной обработки) я рассказывал в прошлом году на этой конференции. ") - дополняет доктор Ефанов. - В этот раз я буду рассказывать о том, как легко делать нестандартные эксперименты на современных синхротронах (с активным использованием 3D-принтеров), а также презентовать написанную мной open-source программу, облегчающую анализ дифракционных данных в 3D. Передо мной стоит задача поделиться опытом и знаниями с молодым поколением в надежде на то, что они сумеют этим воспользоваться на строящихся в России новых установках класса Мегасайенс.

В первый же день школа собрала около 80 слушателей - очно и дистанционно, и их число наверняка будет расти. Ведь Мегасайенс - это действительно Мегашанс для тех, кто связывает свое профессиональное будущее с наукой.

Текст опубликован на правах рекламы

16+