Запуск учебно-исследовательской станции СКИФ-НГУ планируется в 2025 году

Решение о создании учебно-исследовательской станции СКИФ-НГУ «Базовые методы синхротронной диагностики для образовательной, исследовательской и инновационной деятельности студентов» было принято на Ученом совете НГУ в октябре 2024 года. Данная станция создается в рамках партнерского Соглашения между НГУ, Институтом катализа СО РАН им. Г.К. Борескова, Институтом ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН и ЦКП СКИФ. Она может стать одной из первых станций, работающих на СКИФе, наряду с шестью станциями первой очереди.

— Для запуска учебно-исследовательской станции не потребуется наличия сложных технических устройств генерации синхротронного излучения — вигглеров или ондуляторов. На ней будет использоваться излучение из поворотного магнита. Большинство узлов станции уже имеется у организаций-партнеров, а недостающие устройства планируются к закупке в течение 2024 года. Поэтому есть реальная возможность запустить ее в эксплуатацию параллельно со станциями первой очереди, но в отличие от них, данная станция не требует сложных пуско-наладочных работ. Поворотный магнит является неотъемлемой частью ускорительного комплекса, и его не потребуется приобретать изготавливать дополнительно. Многое оборудование для учебно-научной станции уже приобретено участниками Соглашения и в настоящее время эксплуатируется в Сибирском центре синхротронного и терагерцового излучения. Осталось только дождаться сдачи ЦКП СКИФ в эксплуатацию и последующего монтажа оборудования, — рассказал старший научный сотрудник ЦКП СКИФ и Лаборатории структурной диагностики ультрадисперсных и наноструктурируемых систем Физического факультета НГУ Андрей Сараев. 

Для создания учебно-научной станции в вузе была проделана серьезная подготовительная работа. В результате реализации в НГУ в 2022-2023 годах проектов по разработке ее концепта и проектированию был изучен российский и зарубежный опыт создания такого рода многоцелевых станций модульного типа, проведен анализ совместимости различных спектральных и дифракционных методик, составлены технические требования и разработана принципиальная схема станции. Проработаны проектные решения для создания станции, проведен анализ имеющегося оборудования в организациях-партнерах, разработана техническая документация в рамках определения требований к оборудованию и внешним параметрам для создания научно-исследовательской установки для экспериментов с использованием синхротронного излучения, совмещающей комплекс дифракционных и спектральных методов, включающих порошковую и монокристаллическую рентгеновскую дифракцию, спектроскопию рентгеновского поглощения и рентгенофлуоресцентный анализ. Проведена закупка части необходимого оборудования для станции — двух флуоресцентных детекторов. В следующем году запланировано приобретение детектора рентгеновской дифракции.

— В настоящее время мы обновляем систему детектирования для спектроскопии рентгеновского поглощения. Это вклад НГУ в создание учебно-научной станции, который реализуется в рамках программы «Приоритет 2030». В общей сложности он составляет около 15 миллионов рублей. В данный момент проходит оформление еще одного важного приобретения, сделанного НГУ для создаваемой учебно-научной станции, —ионизационной камеры для измерения интенсивности рентгеновского излучения и комплектующих к ней. Она будет работать в связке с оборудованием, приобретенном в прошлом году, — пояснил Андрей Сараев. 

Согласно установленным срокам сдачи станции в эксплуатацию, ее запуск планируется на сентябрь 2025 года. Предполагается, что станция будет использоваться для работы со студентами старших курсов и аспирантами Физического факультета, Факультета естественных наук и Геолого-геофизического факультета НГУ. Обучение работе с экспериментальными методиками исследования будет проводиться через решение научных задач, сформулированных и поставленных исследователями и преподавателями НГУ, а также учеными институтов СО РАН.

— Это всегда нестандартные, современные задачи. Для их решения не существует традиционных путей и готовых методических материалов. Поэтому и знания, которые получат молодые исследователи в результате исследовательской работы, будут актуальными и современными. Студенты старших курсов уже знакомы с экспериментальной работой, прошли различные практикумы, у них имеется опыт самостоятельной работы, поэтому их можно привлекать к проведению уже более сложных научных работ. Стоит отметить, что в первую очередь станция рассчитана на проведение на ней научных исследований с участием обучающихся, подготовку дипломных и курсовых работ. Мы полагаем, что станция будет интересна и для проведения программ по подготовке кадров для СКИФа и повышения квалификации, — пояснил Андрей Сараев.

Прогнозируется, что научное сообщество, формирующееся вокруг ЦКП СКИФ, с каждым годом будет только расширяться, а количество заинтересованных в работе на учебно-научной станции — увеличиваться. Но в данный момент, к сожалению, далеко не все они владеют достаточной информацией о современных методических подхода к проведению исследований. Поэтому предполагается, что на станции будут проводиться курсы повышения квалификации для ученых — своеобразная ликвидация синхротронной неграмотности в научной среде. В студенческой она уже началась — на Физическом факультете Андрей Сараев и его коллеги читают для старшекурсников курс «Исследование твердого тела с использованием синхротронного излучения».

— Сложно недооценить значимость создаваемой учебно-научной станции. Во-первых, она совмещает в себе два универсальных метода спектроскопию рентгеновского поглощения и рентгеновскую дифракцию. Оба они крайне востребованы научным сообществом, потому что в отличие от других методов позволяют исследовать широкий класс объектов от функциональных материалов до белков и объектов культурного наследия. Во-вторых, подготовка проб для них относительно проста. Соответственно, и количество исследуемых систем больше: за два-три часа можно исследовать один объект, тогда как при использовании других методов, на это могут потребоваться десятки часов. Получаемая информация оперативна, наглядна и качественна. Важно, что в процессе исследования план и стратегию выполнения работ можно корректировать. Станции, где такие методы реализованы, очень плодовиты с точки зрения научных публикаций и проводимых работ, поэтому их востребованность очень высока, а поток задач объемен, — сказал Андрей Сараев.