В ИЯФ СО РАН состоялся запуск экспериментальной станции для подготовки специалистов по синхротронному излучению
- 14.08.2019
В Институте ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) начала работу экспериментальная станция для учебных и технологических работ с синхротронным излучением (СИ) на накопителе ВЭПП-4. Основное назначение новой установки — подготовка научного и инженерно-технического персонала для работ с СИ в интересах научных организаций, вузов и промышленности. Среди них — специалисты, которые будут работать в Центре коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов (ЦКП «СКИФ») и других синхротронных центрах, а также будущие потенциальные пользователи — представители различных областей науки. В первых экспериментах на новой станции приняли участие студенты физического факультета (ФФ) НГУ и радиоэлектронного факультета (РЭФ) НГТУ НЭТИ.
Вопрос о создании специальной выделенной станции для проведения учебных работ впервые поднимался в Центре коллективного пользования «Сибирский центр синхротронного и терагерцового излучения» (ЦКП СЦСТИ) еще два года назад. Потребность в подготовке кадров для работы с синхротронным излучением в ИЯФ СО РАН существовала всегда, но с началом реализации проекта ЦКП «СКИФ» и запуском программ подготовки специалистов по работе с синхротронным излучением в НГУ и НГТУ НЭТИ, стало очевидно, что вопрос прохождения практики студентами требует скорейшего решения. В результате на канале вывода СИ из накопителя ВЭПП-4 была создана специальная экспериментальная установка — «Технологическая станция СИ» (ТССИ), которая представляет собой набор относительно стандартных элементов – составляющих частей любой пользовательской станции СИ: подвижки, кристаллы-монохроматоры, детекторы и т.п., в процессе сборки и наладки которых студенты смогут получить наглядное представление о принципах работы всей системы и реальный опыт подготовки и проведения экспериментов с СИ. Помимо обучающей функции, станция также послужит стендом для проверки и испытаний нового оборудования, прежде всего, рентгеновских детекторов, которые также изготавливают в ИЯФ СО РАН.
Станция задумана для студентов различных направлений и уровней подготовки: студентов 2 – 4 курсов ФФ НГУ (физические основы эксперимента), ФЕН НГУ (взаимодействие СИ с веществом), студентов НГТУ НЭТИ, (инженерное и конструкторское обеспечение экспериментов), а также магистрантов новой междисциплинарной магистратуры НГУ — будущих пользователи станций, задача которых — научиться готовить образцы для экспериментов и обрабатывать полученные данные.
Студенты работают на учебной станции (бункер СИ ВЭПП-4). Фото предоставлено Б. Гольденбергом.
«Для того, чтобы понимать, как устроена установка, нужно ее собрать, а любая станция СИ представляет собой определенный набор модулей — такое своеобразное LEGO для взрослых, меняя компоненты местами, по-разному их группируя, можно лучше понять принцип работы целого механизма, — рассказывает старший научный сотрудник ИЯФ СО РАН, сотрудник Проектного офиса ЦКП «СКИФ», кандидат технических наук Борис Гольденберг. – Поэтому первые четверо наших студентов, которые готовили свои курсовые и квалификационные работы минувшей весной работали не на готовой станции, а принимали активное участие в ее сборке и первых экспериментах, видели возникавшие при этом проблемы и помогали находить их решения».
Уже со следующего учебного года станция будет использоваться как базовая для выполнения лабораторных, курсовых и дипломных работ студентов НГУ и НГТУ НЭТИ.
Артем Барахтаев, Юрий Хомяков (НГУ, 2 курс, ФФ выполняли курсовые работы): «Мы получили уникальный опыт работы с СИ, узнали необходимые основы конструирования подобных установок, увидели, как люди делают науку. В процессе успели осознать, что будущим пользователям станций СИ очень важно получить такой опыт, прежде чем начать работать с реальными установками».
Мария Рыбачек (НГТУ, РЭФ, 4 курс, защита диплома бакалавра): «Процесс запуска станции был интересным и наглядным. На мой взгляд, работа на строящейся станции намного интереснее, чем на уже готовой, ведь на строящейся появляются различные реальные задачи и нужно придумать то решение, которое подойдет именно для этого случая. Работа ведется сообща, и каждый участник может сделать что-то свое, помочь другим или обратиться к ним за помощью. Участие в работе по созданию и строительству станции дает большой опыт в решение практических задач».
Проект ЦКП «СКИФ» в Новосибирске реализуется в соответствии с Поручением президента РФ на основании Указа Президента РФ от 25.07.2019 №356 и является флагманом программы развития Новосибирского научного центра, известной как «Академгородок 2.0». Сибирский источник синхротронного излучения поколения «4+» в будущем станет частью отечественной сетевой инфраструктуры синхротронных и нейтронных исследований. ЦКП «СКИФ» — это центр коллективного пользования, который будет включать в себя не только ускорительный комплекс, но и развитую пользовательскую инфраструктуру: экспериментальные станции и лабораторный комплекс. Создание источника СИ будет завершено в 2023 году, что позволит уже в 2024 году начать на нем проведение международных научных исследований. Ориентировочная стоимость оценивается в 37,1 млрд. рублей.
По предварительным оценкам для управления технологическим оборудованием ЦКП «СКИФ», обеспечения и развития исследовательских работ в центре потребуется около двухсот специалистов инженерного профиля и около ста научных сотрудников. И это не считая тех специалистов, которые, получив практику работ на СИ, смогут решать индустриальные и научные задачи, работая в лабораториях институтов и предприятий. НГТУ НЭТИ, в котором традиционно готовят специалистов инженерных специальностей, запустил две программы подготовки специалистов для ЦКП «СКИФ»: магистерскую программу «Радиофизические методы исследований» на базе Физико-технического факультета НГТУ (ФТФ НГТУ) – для подготовки различных технических специалистов (инженеров, конструкторов, технологов машиностроения и других), а также специальную программу для студентов кафедры электронных приборов РЭФ НГТУ – для подготовки специалистов в области сверхвысокого вакуума, электроники, СВЧ-техники и программного обеспечения. НГУ, в свою очередь, запустил специальную междисциплинарную магистерскую программу «Методическое обеспечение физико-химических исследований конденсированных фаз» для подготовки потенциальных пользователей синхротронного центра – химиков, физиков, биологов, способных работать на стыке дисциплин и понимающих специфику работы с синхротронным излучением.
Справка: Синхротронное излучение – электромагнитное излучение, которое испускают заряженные частицы, двигающиеся с релятивистской скоростью по траекториям, искривленным магнитным полем.