18.05.22

Летят электроны

Оборудование для СКИФа строится: чем новосибирским ядерщикам помогают специалисты из Удмуртии и как учёные преодолевают западное эмбарго на поставку техники?

Идёт работа по установке дипольного магнита бустера на прибывшую из Удмуртии подставку-гирдер.

На кончике волоса

К 65-летнему юбилею СО РАН, который отмечается 18 мая, коллектив Института ядерной физики им. Г. И. Будкера приготовил символичный подарок: в цехах ИЯФ началась сборка первых сегментов бустерного синхротрона, который менее чем через два года должен занять своё место в огромном высокоточном механизме Центра коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» — СКИФе.

Напомним, какую роль этот компонент призван сыграть в СКИФе. Весь ускорительный комплекс состоит из трёх основных блоков. В линейном ускорителе зарождается пучок электронов, несущий в себе энергию в 200 млн эВ (или 200 МэВ). Затем пучок попадает в бустерный синхротрон периметром 150 метров, где всего за полсекунды обретёт ускорение в 3 000 МэВ. После этого он вылетает в основной накопитель. Там, на огромной скорости летая по кругу, периметр которого составляет уже полкилометра, он становится объектом изучения специалистов, работающих на пользовательских станциях.

Бустерный синхротрон — это несколько сотен магнитов, вакуумных камер, насосов, датчиков положений пучка, и всё это должно быть выставлено по отношению к пучку с величайшей точностью, плюс-минус 50 микрометров. То есть точность должна равняться толщине человеческого волоса. В самом туннеле комплекса собрать это всё будет неудобно, поэтому сборка ведётся здесь, с помощью специального геодезического прибора — лазер-трекера, — поясняет директор ЦКП «СКИФ», заместитель директора ИЯФ по научной работе Евгений Левичев.

Малейшее невидимое глазу отклонение магнита в сторону — и пучок электронов пропадёт или необратимо изменит свойства. Настолько высокоточное оборудование не собрать не то что на коленке, но и на обычном столе, поэтому даже подставки для сборки крупноблочных сегментов бустера здесь специальные. Эти подставки — гирдеры — по специальному заказу института делают в Удмуртии, на АО «Воткинский завод». Каждый сегмент установят на собственный гирдер: к середине мая в ИЯФ их поступило 13, а к сентябрю пришлют ещё 30.

Качество сборки учёные проверят очень простым тестом: один из собранных сегментов вместе с подставкой установят на грузовик, отвезут до площадки, на которой строится СКИФ, и привезут обратно. Если точность всех параметров сохранится на уровне тех же 50 микрон — всё получилось как надо.

К концу 2023 года здание инжекционного комплекса на стройплощадке СКИФа должно быть готово. Параллельно с этим должен закончиться и монтаж компонентов бустера. Затем их привезут на место «постоянной дислокации» и очень быстро соберут — как конструктор. Но уже совсем скоро, летом 2022 года, в ИЯФ планируется запустить прототип ускорителя — меньших размеров, с меньшей энергией пучка, но по тому же самому принципу. Если испытания пройдут успешно — значит, так же хорошо всё заработает и на СКИФе.

И учёные, и власти осознают, что на их глазах появляется нечто большее, чем просто очередная «ловушка» для элементарных частиц.

— СКИФ — не просто установка для ядерной физики, а уникальный инструмент научного прорыва во многих областях науки: материаловедения, биотехнологий, генетики, селекции, минералогии, современной физики. Уже сегодня учёные отрабатывают будущие проекты, которые планируется реализовывать на СКИФе, а мы определяем, что ещё должны создать в Академгородке, чтобы учёные, получив в свои руки такой инструмент, могли спокойно с ним работать. А это — усиление площадок других исследовательских центров, создание транспортной и социальной инфраструктуры: школ, поликлиник, детских садов, — отмечает вице-губернатор Ирина Мануйлова.

Не было бы счастья…

Директор ЦКП «СКИФ» Евгений Левичев знакомит вице-губернатора Ирину Мануйлову с ходом работ.

Вопрос, который приходит на ум любому неспециалисту, узнающему о столь масштабном проекте: как же теперь он обойдётся без зарубежных компонентов? Ведь не может же такая установка состоять исключительно из деталей российского производства? Учёные отвечают: может, а проблемы если и будут, то совсем не те, о которых сейчас можно подумать.

ЦИФРА

 12,5 

млрд рублей стоит оборудование, которое Институт ядерной физики СО РАН производит для проекта «СКИФ».

— Наш проект на 85–90 процентов был изначально ориентирован на российское оборудование, — рассказывает Евгений Левичев. — А самая большая проблема сейчас связана с коронавирусом: из-за закрытых границ на складе в Китае уже на четыре месяца застряли заказанные нами трубы из нержавеющей стали. Из них мы будем делать системы управления. В России найти трубы именно с такими свойствами стали мы пока не смогли.

Большую часть оборудования, заказанного в европейских странах, ИЯФ успел купить до февраля 2022 года. Но не всё: например, медные шины были заказаны в Австрии и Финляндии. Те контракты, которые уже заключены, европейские партнёры добросовестно отрабатывают, а вот от новых, как рассказал помощник директора ИЯФ по реализации проекта «СКИФ» Сергей Гуров, отказываются. Так что здесь полным ходом приходится подключать импортозамещение: владикавказский завод «Кристалл» запустил вакуумную печь и в течение года, как надеются в ИЯФ, освоит выпуск нужных СКИФу шин. Вакуумные насосы, которые тоже собирались приобрести за рубежом, сейчас заказаны новосибирскому заводу «Катод». И так далее.

— По некоторым вещам у нас получится задержка на полгода-год, но это нас не остановит. Мы всегда найдём решение — что и как заменить, какие параметры поменять, — уверен Сергей Гуров.

Кстати, свёртывание контактов между российскими и западными конструкторами синхротронов вынудило задуматься об импортозамещении и наших бывших партнёров. Например, под Нью-Йорком действует источник синхротронного излучения NSLS-II, одним из элементов которого является бустерный синхротрон, созданный в ИЯФ. И с 2014 года, когда началось похолодание отношений двух стран, американцы ведут собственные разработки деталей, необходимых для работы новосибирского изделия.

«Принцесса на горошине»

Задача квадрупольных магнитов — фокусировка летящего по кольцу бустера пучка электронов.

А тем временем работа кипит и на стройплощадке самого СКИФа. Там уже выкопан трёхметровый котлован и ведутся испытания особой технологии буронабивных свай, которые лягут в основание Центра коллективного пользования. Фундаменты основных зданий, где разместится ускорительная техника, очень сложные — это слоистая структура толщиной 4,5 метра, которая должна погасить любые сейсмические вибрации: от промышленных взрывов, землетрясений, даже от проезжающих в трёх километрах от СКИФа по железной дороге поездов.

— Ускорители такого класса — чрезвычайно точные машины, — говорит Николай Левичев. — Малейшая вибрация, малейшее смещение магнита — и создаваемый пучок не получит нужные параметры. Поэтому все слои фундамента будут помещены на целое поле фиксирующих землю свай.

Виталий СОЛОВОВ | Фото Александра ГРИБАКИНА

 

back

Материалы по теме:

26.08.22 Шесть плюс два

Два года остаётся до начала работы первых исследовательских станций СКИФа: чем там займутся учёные?

03.03.22 Усилительная пятёрка

Пять из десяти усилителей мощности для Сибирского кольцевого источника фотонов переданы изготовителем Институту катализа СО РАН

01.03.22 СКИФская триада

Первая партия технологического оборудования СКИФа передана Институтом ядерной физики Институту катализа СО РАН

28.02.22 Всё пучком

В 2021 году НГТУ сформировал энергетический консорциум и начал участвовать в проектировании СКИФа

24.02.22 Дорога к СКИФу

Первый крупный объект дорожного строительства проекта «Академгородок 2.0» завершат в 2023 году

11.01.22 Пионы в моменте

Ловушки для плазмы, борьба с раком и тайны движения мельчайших частиц: что ещё разрабатывают сегодня в ИЯФ?

26.08.21 На пределе яркости

Стела в виде фотона с капсулой времени стала первым готовым объектом на территории «СКИФа»

25.08.21 СКИФская эпоха: начало

«Технопром-2021» начался с официального старта строительства Сибирского кольцевого источника фотонов

28.06.21 Вначале был магнит

Институт ядерной физики СО РАН представил первые магниты, которые будут работать на Сибирском кольцевом источнике фотонов

07.06.21 Мегаконтракт для науки

Уникальное оборудование для СКИФ спроектируют только учёные Института ядерной физики СО РАН

29.01.21 Катализатор прогресса

Молодёжные лаборатории, сверхмощные микроскопы, подготовка к строительству «СКИФ»: почему к деятельности Института катализа СО РАН приковано особенное внимание?

11.01.21 Индекс Гирша

Пересмотр Стандартной модели, лечение рака и установка для СКИФ: Институт ядерной физики СО РАН подвёл итоги работы в 2020 году

Новости  [Архив новостей]

x

Сообщите вашу новость:


up
Яндекс.Метрика