С 27 по 30 июня в Институте ядерной физики им. Г.И. Будкера (Новосибирск, Россия) в смешанном формате состоялась международная конференция «Synchrotron and Free electron laser Radiation: generation and application (SFR-2022)» ( «Синхротронное излучение и излучение лазеров на свободных электронах: генерация и применение»). Форум проходит раз в два года и продолжает серию мероприятий по применению синхротронного излучения, проводимых с 1975 года в Новосибирске. В этом году приняли участие исследователи из 12 городов России, а также из Китая, Кореи, Великобритании.
Мероприятие охватило широкий круг тем: были представлены обзоры текущего состояния научных центров класса Мегасайенс программам их развития, существующей приборной базе и применяемым экспериментальным методикам. В ходе конференции 183 участникам представили 75 пленарных и устных докладов, а также 105 постерных докладов.
В международный консультативный комитет конференции со стороны БФУ вошел директор МНИЦ «Когерентная рентгеновская оптика для установок Мегасайенс» Анатолий Снигирев. Он представил основные результаты и достижения команды в области создания и применения рентгеновской преломляющей оптики, а также устройств на ее основе. Отдельное внимание было уделено новым решениям и концепциям для проектирования и оснащения исследовательских синхротронных станций.
Анатолий Снигирев, директор МНИЦ РО БФУ им. И. Канта: |
|
Следует обратить пристальное внимание на проектирование экспериментальных станций для нового источника. Довольно странно было слышать о соблазне заказать на западе станции «под ключ». Под ключ нельзя построить ни одну успешную исследовательскую станцию. Должно быть реализовано воплощение мысли и души специалиста, который ее проектирует. Конечно же, и пользователи должны принимать непосредственное участие в разработке. Станцию сложно сравнить с крупноузловой сборкой автомобилей, которая представляет собой некий конструктор. Речь идет о серьезной исследовательской работе, в которой обязательно должны учитываться разные аспекты. Для того чтобы экспериментаторы могли в полной мере насладиться возможностями нового поколения источника 4+ нужна оптика, способная сохранять когерентность такого источника, и нужны когерентно ориентированные методы исследований. Разработки нашей группы, имеющийся задел и наработанные компетенции по указанным потребностям позволяют нам предложить концепцию и оснащение станций, которые намного эффективней большинства предлагаемых решений. |
Научный сотрудник МНИЦ РО Дмитрий Зверев представил доклад о новом типе рентгеновских оптических элементов — формирователей рентгеновского пучка на основе преломляющей оптики для современных источников, а также продемонстрировал возможность расширения рентгеновского пучка с их помощью.
«Развитие предложенных в докладе методов формирования пучка, а также методов исследования и диагностики на основе преломляющей оптики позволит наиболее эффективно использовать самые выдающиеся свойства синхротронов нового поколения, таких как яркость, монохроматичность, когерентность. Разрабатываемая нами оптика и предельные характеристики современных источников позволят получать передовые научные результаты, например, в экспериментах по исследованию веществ в экстремальных условиях», — отметил Дмитрий Зверев. |
Стендовые доклады были посвящены разработкам МНИЦ РО. Например, был предложен новый метод точного определения кристаллической ориентации и настройки монокристаллических элементов рентгеновской оптики за счет применения эффекта дифракционных потерь (глитчей).
Наталия Климова, младший научный сотрудник МНИЦ РО БФУ им. И. Канта: |
|
Предлагаемый метод может быть использован для определения ориентации монокристаллической оптики относительно рентгеновского пучка, что позволит избегать потерь интенсивности (глитчей) за счет нежелательной дифракции внутри монокристаллов. Кроме того, мы предлагаем использовать сами глитчи для точной настройки монохроматора в целях уточнения абсолютной энергии рентгеновских лучей, что необходимо для повышения точности спектроскопических методов исследования. Наш метод может быть автоматизирован и рутинно применим на любом современном источнике рентгеновских лучей. |
Кроме того, были представлены результаты исследований монокристаллических кремниевых планарных составных преломляющих линз в условиях возникновения глитчей, которые проводились совместно с коллегами из НИЦ «Курчатовский институт», Института проблем технологии микроэлектроники и особочистых материалов РАН и Института кристаллографии им. А.В. Шубникова ФНИЦ «Кристаллография и фотоника» РАН. Это актуальная задача для оценки эксплуатационных параметров подобной оптики при использовании на современных источниках. Обнаруженные изменения формы фокуса планарных линз при глитч-эффекте наблюдались впервые и в данный момент продолжаются работы по всестороннему анализу и объяснению наблюдаемых эффектов, а результаты вскоре будут опубликованы в журнале «Кристаллография».
Инженер-исследователь МНИЦ РО Антон Нарикович представил уникальную разработку МНИЦ — компактный рентгеновский трансфокатор. Это оптическое устройство, предназначенное для прецизионного перемещения рентгеновских преломляющих линз, которые выставлены по оптическому пути прохождения синхротронного излучения и, тем самым, формируют составную преломляющую линзу, которая может применяться в качестве объектива переменного фокусного расстояния — зум-объектива. Малые габаритные размеры и вес устройства позволяют использовать его для широкого спектра экспериментов. Главной особенностью является независимое перемещение отдельных линз без смещения держателей, что в отличие от существующих моделей, обеспечивает плавное и линейное изменение позиции фокуса.
«Институт ядерной физики им. Будкера неизменно демонстрируют высокий уровень организации научных мероприятий. Участие в конференциях SFR для меня представляет большой интерес, прежде всего благодаря высокому уровню докладов. Любой участник легко может задать интересующие вопросы, проконсультироваться непосредственно с членами Российской академии наук. Также хотелось бы отметить прекрасное место расположения — Новосибирский академгородок, со своей особой атмосферой. Буду искать возможность приехать на следующую конференцию в 2024 году. Относительно строительства нового источника СИ: очень любопытно узнать, что инжектор будет вынесен за пределы основного кольца ускорительного комплекса и, поскольку здание с инжектором построится быстрее, это позволит начать работать с пучком раньше, не мешая строительству основного кольца», — добавил Антон Нарикович. |
Основной интерес участников конференции SFR 2022 был направлен на текущий статус создания Сибирского кольцевого источника фотонов — «СКИФ», строительство которого началось в окрестностях наукограда Кольцово в Новосибирской области в августе 2021 года. Это проект класса «Мегасайенс» с первым в мире источником синхротронного излучения поколения 4+, которые определяются яркостью излучения источника, его размерами и расходимостью пучка, что открывает большие возможности научных станций на синхротроне. По предварительным расчетам СКИФ может выйти на рекордные характеристики — в четыре раза лучше показателей единственного на данный момент в мире работающего синхротрона четвертого поколения MAX IV в Швеции.
В состав ЦКП войдут 30 экспериментальных станций, 14 из которых будут использовать излучение вставных устройств (размещаемых в прямолинейных участках основного кольца длиной 4-6 метров), а 16 разместятся на пучках из поворотных магнитов.
Конференция имела особое значение еще и потому, что подобные масштабные научные проекты вряд ли появятся в мире в ближайшие десять лет. Эксперты также обсудили вопросы работы комплекса в условиях внешнего санкционного давления. Некоторые станции должны были быть оснащены оборудованием из европейских стран, но теперь совместными усилиями российских специалистов будет произведена замена на отечественные разработки. В том числе, состоялись оживленные дискуссии с представителями различных исследовательских групп, заинтересованных в создании коллабораций с МНИЦ с целью проектировании станций и применении новых методов исследования на основе преломляющей оптики в контексте использования потенциальных возможностей будущего источника поколения 4+ ЦКП «СКИФ».
Анатолий Снигирев, директор МНИЦ РО БФУ им. И. Канта: | |
Сложилась очень несправедливая ситуация. У нас был создан серьезный задел взаимодействия с европейскими центрами, было проведено много совместных работ. Но теперь все изменилось — в результате неоправданных односторонних санкций западных партнеров научное сотрудничество остановлено. Но деятельность нашей группы с самого своего основания была нацелена на собственные уникальные разработки рентгеновской оптики. Теперь настало время, когда мы можем с полной ответственностью и пониманием предложить наши достижения и наработки для отечественных проектов. Мы нисколько не отстаем от западных коллег, так как приоритет в основных направлениях развития оптики жесткого рентгеновского излучения принадлежит России. Мы готовы включаться в работу. В нашей стране высокий потенциал и уровень компетенции специалистов. Главное сейчас мобилизовать пользовательское сообщество, которое, как мы убедились на этой конференции уже есть. Осталось только наладить взаимодействие для совместного решения задач. В связи с этим нынешняя конференция приобретает исключительно важное значение для научного сообщества в целом. |
Участие в международной конференции «Synchrotron and Free electron laser Radiation: generation and application (SFR-2022)» было поддержано за счет средств Российской федеральной программы академического лидерства «Приоритет 2030» в Балтийском федеральном университете им. И. Канта.
Личный кабинет для
Личный кабинет для cтудента
Даю согласие на обработку представленных персональных данных, с Политикой обработки персональных данных ознакомлен
Подтверждаю согласие