В БФУ состоялось рабочее совещание по комптоновским источникам рентгеновского излучения

Коллектив Международного научно-исследовательского центра «Когерентная рентгеновская оптика для установок «Мегасайенс» (МНИЦ РО) совместно с коллегами из Научно-исследовательского института ядерной физики имени Д.В. Скобельцына МГУ провели рабочее совещание «Комптоновские источники рентгеновского излучения, перспективы развития и применения».

Сегодня в России в рамках Федеральной научно-технической программы развития синхротронных и нейтронных исследований и исследовательской инфраструктуры на 2019–2027 годы расширяется сеть научных установок класса «Мегасайенс». Наряду с реализацией проектов по строительству источников 4 поколения (синхротронов и лазеров на свободных электронах), научная общественность проявляет интерес к возможности создания уникальных лазерно-электронных источников жесткого рентгеновского излучения на основе обратного комптоновского рассеяния. Они необходимы для заполнения пустующей ниши между рентгеновскими трубками и Мегасайенс-установками, которая составляет несколько порядков величин по яркости, средней интенсивности, габаритам, а также по стоимости сооружения и эксплуатации в исследованиях не только элементного состава и структуры материалов, но и биологических объектов. В связи с этим очевидны актуальность и значимость проведенного в БФУ онлайн мероприятия.

В течение двух дней более чем 40 слушателям были представлены 18 докладов специалистами в области ускорительной и лазерной техники, материаловедения и рентгеновской оптики для жесткого рентгеновского диапазона. В том числе: текущее состояние дел и опыт использования обратного комптоновского излучения в Институте ядерной физике СО РАН (Мучным Н. Ю.), теоретические обоснования увеличения яркости и появление нелинейных эффектов (Рыкованов С. Г., Сколтех, Тищенков А. А., НИЯУ МИФИ), ускорительная техника для источников рентгеновского излучения на эффекте обратного Комптона (Шведунов В. И., НИИЯФ МГУ), системы фокусирования и формирования волнового фронта рентгеновского излучения в жесткой области (Снигирев А. А., МНИЦ РО, БФУ), технические решения и разработка оптических систем на основе многослойных зеркал для жесткого рентгеновского диапазона (Полковников В.Н., ИФМ РАН).

Отдельное внимание было уделено докладу и.о. заведующего лабораторией рентгеновской оптики Физического института П.Н. Лебедева РАН Артюкова И. А. о создании Национального центра физики и математики (НЦФМ) в Сарове. Центр строится по поручению Президента и вошел в программу мероприятий Года науки и технологий, утвержденную Правительством РФ. В его создании принимают участие специалисты «Росатома», учёные из Российской академии наук, МГУ, Курчатовского института и других научных и образовательных организаций. Объект откроет новые возможности для проведения исследований мирового уровня, станет передовой площадкой для подготовки учёных высшей квалификации и укрепления научного потенциала страны.

В своем приветственном слове проректор по научной работе БФУ им. И. Канта Максим Демин отметил значимость участия БФУ и в частности МНИЦ РО, в предстоящих совместных работах.

Максим Демин, проректор по научной работе БФУ им. И. Канта:

Рабочее совещание посвящено обсуждению взгляда в будущее, проектированию будущего. Посвящено тем направлениям, что определят российскую науку на грядущие десятилетия, и тем задачам, необходимость решения которых была обозначена в связи с созданием НЦФМ. В частности, это касается вопросов проектирования и строительства источников рентгеновского излучения, которые являются залогом успеха будущих исследований в области биологии, медицины, материаловедения, быстропротекающих процессов, ядерной физики с учетом изменений в национальной и глобальной повестках.

В свою очередь заведующий отделом электромагнитных процессов и взаимодействия атомных ядер НИИ ядерной физики имени Д.В. Скобельцына МГУ Василий Шведунов отметил, что проблемой создания томпсоновских или комптоновских источников рентгеновского излучения институт занимается с 2004 года. За это время удалось разработать несколько вариантов проектов источников, вплоть до выпуска конструкторской документации.

Василий Шведунов, и.о. заведующего отделом электромагнитных процессов и взаимодействия атомных ядер НИИ ядерной физики имени Д.В. Скобельцына МГУ:

Сейчас в связи с созданием НЦФМ и появлением такого направления как комптоновские источники есть надежда, что в конечном итоге будут созданы отечественные установки лабораторного и университетского масштаба, которые могли бы дополнять исследования, проводимые на больших источниках синхротронного излучения, и появилась возможность создать принципиально новые подходы к исследованиям не только в рентгеновской области, но и в области ядерной физики.

Высококвалифицированный главный научный сотрудник лаборатории рентгеновской оптики Физического института имени П.Н. Лебедева Александр Виноградов в своем докладе отметил, что задачи, поставленные на начальном этапе развития источников рентгеновского излучения на обратном комптоновском рассеянии, остаются актуальны по сей день.

Александр Виноградов, главный научный сотрудник лаборатории рентгеновской оптики Физического института имени П.Н. Лебедева:

Мы начали работать совместно с НИИ ЯФ в 2004 году, а в 2006 году было организовано совещание подобное сегодняшнему и был уже издан препринт (Лазерно-электронный генератор рентгеновского излучения). Многие авторы продолжают свою работу, в том числе на синхротронах. К нашему совещанию имеют отношение всего 2-3 установки, по результатам работы которых в течение последних 10 лет идут постоянные публикации. Я надеюсь, что после нашего совещания в исторически обозримом будущем в нашей стране появятся такие источники пользовательского типа.

Завершением второго дня мероприятия стало заседание круглого стола, в рамках которого были представлены на обсуждение текущие проекты комптоновских источников, наработки в области электронной ускорительной техники и лазеров для таких источников, а также их применения с использованием новейших достижений оптики жесткого излучения. Отдельно участниками было отмечено, что в РФ достаточно высокий потенциал и уровень квалификации специалистов для решения вызовов, стоящих перед научным миром.

Анатолий Снигирев, директор МНИЦ РО:

Как сказал Александр Владимирович Виноградов, истоки разработок источников рентгеновского излучения на обратном комптоновском рассеянии берут свое начало еще со времен Советского Союза и положены в основу постановки задач, а также поисков путей их решения. В России мы имеем все необходимые компоненты, ресурсы и понимание для того, чтобы такие источнике могли быть созданы. В этом и заключается основная задача нашего мероприятия. Приоритеты и компетенции представлены. Есть все основания рассчитывать на успех. Что касается рентгеновской оптики, которую мы представляем со стороны БФУ, то у нас есть все основания утверждать, что мы не отстаем от западных коллег, а приоритет в основных направлениях развития оптики жесткого рентгеновского излучения принадлежит все-таки Российской Федерации.