Ученые томского политеха создадут третью станцию для СКИФа

Томский политехнический университет (ТПУ) совместно с партнерами разработает одну из станций для Центра коллективного пользования "Сибирский кольцевой источник фотонов" (СКИФ) Института катализа СО РАН - станцию "Микрофокус".

- В самое ближайшее время завершатся работы по эскизному проектированию будущей установки и созданию прототипа образца - компьютерной модели с высокой детализацией, - говорит ректор ТПУ, член научно-координационного совета СКИФа Дмитрий Седнев.

Как рассказали в пресс-службе вуза, станция "Микрофокус" станет первой во внутренней нумерации проекта и третьей по очередности запуска в производство. "Благодаря продвинутой системе фокусировки рентгеновского пучка она позволит исследовать микрообъекты размером до 200 нанометров, а ее специализацией станет рентгеновская микроскопия и микротомография, совмещенные с высокоразрешающим сканирующим рентгенофлуоресцентным анализом и структурными исследованиями кристаллов под высокими давлениями", - отмечено в сообщении ТПУ.

Специализация станции связана с характеризацией свойств и состава материалов, геологией, минералогией, исследованием кернов, природных и искусственных структур. Всего для проведения исследований в разных областях науки у СКИФа будет шесть станций первой очереди, в дальнейшем их число предполагается увеличить до 30.

Строительство СКИФ - это один из крупнейших в России проектов в области научно-исследовательской инфраструктуры за последние десятилетия. Ядром проекта является источник синхротронного излучения поколения 4+, относящийся к классу мегасайенс. Строительство синхротронного источника ведется в новосибирском наукограде Кольцово и по плану завершится в 2024 году.

- Создание СКИФа в Новосибирске - вызов для российского научного сообщества и площадка мегасайнс, не имеющая аналогов в мире. Для нас участие в проекте - большая честь и ответственность. Томский политех взаимодействует с коллегами из проекта СКИФ и прорабатывает тему синхротронных методов более двух лет. ТПУ имеет большой опыт по рентгеновскому инжинирингу, управлению синхротронными и импульсными пучками, - говорит Дмитрий Седнев.

Директор Института катализа СО РАН, академик РАН Валерий Бухтияров особо отмечает, что СКИФ - проект, для реализации которого хватит задач научным и промышленным коллективам из разных регионов России.

- Мы рады, что теперь в него включились наши коллеги из Томского политехнического университета, - подчеркивает академик. - Работая над станцией для СКИФ, ТПУ делает вклад как в ближайшее будущее, так и в дальнейшую перспективу, ведь в России будут создаваться и другие установки мегасайенс. Таким образом, СКИФ выступает флагманским проектом, на котором отрабатывается очень широкий спектр технологий и вокруг которого формируется сообщество научных и высокотехнологичных организаций, способных решать подобного рода задачи.

По словам директора Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов ТПУ Алексея Гоголева, при создании станции специалисты "политеха" будут выполнять большую часть конструкторских и инженерных задач.

- Специалисты вуза будут разрабатывать системы измерения параметров пучка и управления им, визуализации, сбора и обработки данных, а также соответствующее программное обеспечение, осуществлять общий контроль и сборку станции и интегрировать разработанные партнерами устройства и ПО, - пояснил руководитель Исследовательской школы ТПУ.

Алексей Гоголев добавил, что в мировой практике таких установок нет: на станции "Микрофокус" мощный рентгеновский пучок синхротронного источника будет собран в крошечное фокусное пятно размером до 200 нанометров и возможностью уменьшения еще в четыре раза в будущем (толщина человеческого волоса - около 100 микрометров), что позволит получить рекордно высокую плотность излучения в точке размещения исследуемого образца.

- Это значит, что у ученых появится возможность не просто проводить рутинные исследования по запросу индустрии, но и заглянуть в будущее, в динамике исследовать фазовые и химические превращения, а не наблюдать только их результат, - отмечает Алексей Гоголев.

Партнерами томского политеха в создании научно-экспериментального оборудования для СКИФа являются Новосибирский государственный технический университет, Институт физики микроструктур РАН и Институт геологии и минералогии им. В. С. Соболева. ТПУ выступает в роли интегратора.

Справка

Сибирский кольцевой источник фотонов создается в рамках нацпроекта "Наука и университеты". Работы по созданию установки "Микрофокус" для СКИФа уже начались, их планируется завершить летом 2024 года. Общий вес будущей станции - свыше 70 тонн, ее стоимость оценивается в более чем в один миллиард рублей.