Изготовлены первые магниты для ЦКП СКИФ

ЦКП СКИФ — уникальный по своим характеристикам источник синхротронного излучения поколения «4+» с энергией 3 ГэВ. Он позволит проводить исследования с яркими и интенсивными пучками рентгеновского излучения в различных областях науки — химии, физики, материаловедения, биологии, геологии. Система включает в себя разные магниты. Из них самыми сложными являются дипольные, потому что они выполняют сразу несколько функций: формируют замкнутую орбиту, фокусируют пучок. От качества их работы зависит эффективность самого накопительного кольца и достижение рекордных параметров.

Есть дипольные магниты двух типов: фокусирующие и дефокусирующие. Все они состоят из верхней и нижней половин, на которые намотаны катушки из толстой медной шины. По ним течет ток, создавая на орбите магнитное поле и проворачивая пучок электронов с энергией три миллиарда электрон-вольт. «Сегодня мы принимаем первые серийные изделия инжекционного комплекса СКИФ — магниты бустерного синхротрона. Мы очень рады, что получилось создать такие сложные устройства. Для правильной работы полюс магнита необходимо изготавливать с точностью около 50 микрон (меньше толщины человеческого волоса). В ИЯФ хорошо отработана технология производства этих составляющих, потому что мы уже делали подобные устройства для источника СИ американской лаборатории в Брукхейвене», — отметил руководитель проектного офиса ЦКП СКИФ, заместитель директора по научной работе ИЯФ СО РАН доктор физико-математических наук Евгений Борисович Левичев.

В мае было подписано соглашение на изготовление оборудования для ЦКП СКИФ. Проектирование закончено, проектная документация внесена в Главгосэкспертизу для проверки. «Нам предстоит совещание с топливной компанией “ТВЭЛ”, входящей в структуру “Росатома”. Будут обсуждаться и уточняться сроки завершения экспертизы. Я убежден, что до 31 октября мы должны его получить. Только после этого будет начато основное строительство», — рассказал директор ФИЦ «Институт катализа им. Г. К. Борескова СО РАН» академик Валерий Иванович Бухтияров.

По материалам изданий «Наука в Сибири» и VN.ru, фото Алексея Танюшина

Институт ядерной физики СО РАН стал ключевым контрагентом создания СКИФ

В Новосибирске в присутствии губернатора региона Андрея Александровича Травникова и председателя Сибирского отделения РАН академика Валентина Николаевича Пармона директор Института ядерной физики имени Г.И. Будкера СО РАН академик Павел Владимирович Логачев и директор ФИЦ «Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН» академик  Валерий Иванович Бухтияров подписали основной госконтракт на изготовление и запуск технологически сложного оборудования ускорительного комплекса ЦКП СКИФ на 9 миллиардов рублей. Осенью прошлого года был подписан первый — двухлетний —контракт на изготовление оборудования для СКИФ на 3 млрд рублей.

«Институт ядерной физики точно создаст самый передовой источник, а команды наших институтов обеспечат работоспособность пользовательской инфраструктуры, проведение передовых исследований и получение уникальных результатов, как в фундаментальных исследованиях, так и в прикладных», — уверен Валерий Бухтияров.

 

Валерий Бухтияров

Специалисты лаборатории ИЯФ СО РАН, которая занимается производством различных сверхпроводящих магнитов для ускорителей заряженных частиц, уже изготовили работающий прототип ондулятора для ЦКП СКИФ. В современных установках синхротронного излучения такие устройства являются основным источник яркого и когерентного синхротронного излучения. «ИЯФ — один из мировых лидеров по разработке и производству верхпроводящих ондуляторов для источников синхротронного излучения по всему миру», —  отметил Павел Логачев.  Ондуляторы, разработанные учеными ИЯФ, позволяют даже на небольшом — всего 500 метров — кольце производить для экспериментов такую же яркость излучения, которую получают на больших синхротронах длиной несколько километров. Всего на СКИФ в перспективе будет установлено более десяти подобных ондуляторов: с разной конфигурацией магнитных полей, с разным по свойствам излучением.

«Подписание госконтракта — событие очень важное. Уже приняты решения, обеспечивающие выполнение строительных работ: разработана проектная документация, определён генеральный подрядчик. Это очень сильный генподрядчик, который внушает уверенность в том, что всё будет сделано качественно и в срок, — считает губернатор Новосибирской области Андрей Травников. — Но самый сложный момент этого проекта — оборудование, которое должно обеспечить уникальные параметры машины поколения 4+, которым нет аналогов в мире. Это оборудование могут спроектировать только специалисты Института ядерной физики СО РАН. Сегодня зафиксировано решение и этой задачи. Это значимое для реализации проекта СКИФ событие — и не только для ЦКП СКИФ, но и для развития научно-образовательного, научно-производственного потенциала новосибирского Академгородка. Напомню, это самый крупный контракт с научными институтами за последние несколько лет», — заявил Андрей Травников.

По материалам пресс-службы правительства НСО

«Вектор» получает приоритет на синхротроне СКИФ

Как сообщил директор ФИЦ «Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН» академик Валерий Иванович Бухтияров, с таким предложением обратилась глава Роспотребнадзора Анна Юрьевна Попова. «Мы взяли в проработку одну из станций второй очереди и хотим ее передвинуть в первую очередь или в полуторную очередь. Это две станции центра “Вектор” в отдельно стоящем здании. Более того, вчера на меня пришла копия письма, которое направила глава Роспотребнадзора Попова Анна Юрьевна на имя министра науки и высшего образования Фалькова Валерия Николаевича с предложением перевести станцию “Вектора” в первую очередь. Очевидно, это потребует обсуждения сметы строительства этой станции, которая пока еще не осмечена» — поделился Валерий Бухтияров.

По его словам, станцию планируется построить дополнительно к запланированным шести. Для этого создателям центра необходимо будет получить дополнительное финансирование. В таком случае они успеют создать данную станцию в срок первой очереди. В ее список входят шесть экспериментальных станций: «Диагностика в высоком энергетическом диапазоне», «Микрофокус», «Структурная диагностика», «Электронная структура», «Быстропротекающие процессы», «XAFS-спектроскопия и магнитный дихроизм».  Как сообщил В. Бухтияров, они полностью спроектированы, определено необходимое для них оборудование.

ТАСС, фото Юлии Поздняковой («Наука в Сибири»)

Одобрения Главгосэкспертизы на проект синхротрона СКИФ ожидают в августе

Центр коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» (ЦКП СКИФ) согласно плану должен получить положительное заключение Главгосэкспертизы в августе текущего года. Однако начать работы на стройплощадке планируется еще до этого, сообщил сегодня министр науки и инновационной политики Новосибирской области кандидат физико-математических наук Алексей Владимирович  Васильев.

«В соответствии с графиком получение положительного заключения Главгосэкспертизы на ту проектно-сметную документацию, которая разработана, намечено на август этого года. Сама проектно-сметная документация разработана, сейчас проходит рассмотрение у заказчика и в ближайшее время будет направлена в Главгосэкспертизу. Цель состоит в том, чтобы начать работы на стройплощадке еще до получения заключения Главгосэкспертизы, ну а после того, как оно будет получено, развернутся масштабные работы», — сказал министр.

По его словам, вместе с этим прорабатываются вопросы определения генподрядчика данных работ и вопросы технологического присоединения и проектной организации строительства. Директор ФИЦ «Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН» академик Валерий Иванович Бухтияров ранее отмечал, что строительство при этом должно быть начато не позднее октября. В свою очередь глава СО РАН академик Валентин Николаевич Пармон накануне сообщил, что проект должен получить заключение Главгосэкспертизы в ускоренном темпе для соблюдения сроков его реализации.

ТАСС

Создан катализатор для снижения уровня угарного газа при низких температурах

Большую часть вредных веществ, которые образуются при сжигании углеводородного топлива, нейтрализуют каталитические конвертеры. Трехкомпонентные автомобильные катализаторы обезвреживания выхлопных газов превращают оксиды азота, монооксид углерода и несгоревшие остатки углеводородов в безвредные молекулярный азот, воду и углекислый газ. Но значительная доля выбросов происходит при холодном запуске двигателя, так как катализаторы не работают при низких температурах.

Для решения этой проблемы группа ученых под руководством доктора химических наук Андрея Ивановича Боронина из Института катализа СО РАН исследует каталитические свойства сложных наноструктурированных материалов на основе комбинаций металлов и оксидов. «Мы сосредоточили внимание на платино-цериевой комбинации, способной начать окисление угарного газа (CO) уже при – 50°C. Эту необычайную низкотемпературную активность мы достигли за счет нанесения атомов и кластеров платины на наноструктурированный диоксид церия. Ключом к пониманию характеристик этих очень активных материалов является синергизм, или взаимное усиление, между оксидным носителем и хорошо распределенной окисленной платиной. Мы можем идентифицировать активные состояния этих компонентов с помощью спектроскопических методов, но для описания их конкретной роли требуются специальные вычислительные модели», — пояснил профессор Андрей Боронин.

Теоретическое моделирование проводила группа профессора ICREA (Catalan Institution for Research and Advanced Studies) Константина Неймана в Университете Барселоны. «С помощью квантово-химических расчетов на высокопроизводительных компьютерах мы можем моделировать эти сложные материалы и расшифровывать роль каждого компонента в достижении уникальных каталитических характеристик, измеренных экспериментально», — отметил научный сотрудник лаборатории, доктор Альберт Бруш.

Помимо нейтрализации автомобильных выхлопов разработанный катализатор в перспективе можно будет применять для очистки воздуха от выбросов ТЭЦ. «Полученные материалы также можно использовать для окислительного снижения выбросов загрязняющих веществ, производимых стационарными источниками, такими как электростанции, работающие на ископаемом топливе», — добавил профессор Нейман.

Проведенное исследование — важный шаг в разработке каталитических материалов для низкотемпературной окислительной нейтрализации загрязняющих веществ. Однако пока их широкому применению препятствует высокое содержание платины. По словам профессора Боронина, сейчас ученые работают над достижением таких же высоких показателей каталитической активности, но при сниженном содержании драгоценного металла.

По материалам пресс-службы ФИЦ ИК СО РАН, фото Станислава Духовникова

Опубликовано видео цифровой модели СКИФ

Модель представляет цифровой образ всех физических и функциональных характеристик объектов будущего центра синхротронных исследований (ЦКП СКИФ) в наукограде Кольцово. Он включает в себя основное здание с ускорителем, два строения для станций «Быстропротекающие процессы» и «Диагностика в высокоэнергетическом рентгеновском диапазоне», лабораторный комплекс, вспомогательные помещения и сооружения. Объем помещений основного здания — 323 тысячи кубометров. Запас пространства позволяет разместить 30 запланированных исследовательских станций.

BIM — (Building Information Modeling или Building Information Model — информационное моделирование здания или информационная модель здания) — это цифровое представление физических и функциональных характеристик объекта. BIM позволяет передавать виртуальную информационную модель от команды разработчиков (архитекторы, ландшафтные архитекторы, инженеры, строители и т. д.) генподрядчику и субподрядчикам, а затем владельцам или управляющим объекта.

По материалам сайтов СО РАН и ИК СО РАН

Объявлен срок строительства одного из объектов Академгородка 2.0

Институт катализа за три года планирует построить два корпуса рядом с основным зданием. В одном из них будет опытное производство катализаторов, в другом — установки высокого давления, где катализаторы будут тестироваться. В ценах 2019 года возведение центра коллективного пользования потребует 2,8 миллиарда рублей. Планируется софинансирование со стороны индустриальных партнеров: институт сотрудничает с «Газпромнефтью», «Татнефтью», «Сибуром», «Уралхимом».

«Есть эскиз, техническое задание на проектирование, за три года с начала финансирования планируем создать два корпуса… Скорее всего начнем с 2022 года», — сказал ученый.  Он отметил, что в Центре коллективного пользования будут разрабатывать новые катализаторы для нефтепереработки, утилизации отходов и других отраслей промышленности. Ученые будут испытывать не только разработки Института катализа, но и выполнять заказные работы других научно-исследовательских организаций страны, а также промышленных партнеров, поскольку аналогов такой площадке нет в России.

По материалам Sibnet.ru 

Международная экспертиза оценивает СКИФ

«Мировая практика предполагает создание при проектах класса мегасайенс, таких как ЦКП СКИФ, специальных комитетов — ускорительного (MAC, Machine Advisory Committee) и научного (Scientific Advisory Committee, SAC), — пояснил руководитель проектного офиса ЦКП «СКИФ», заместитель директора по научной работе ИЯФ СО РАН доктор физико-математических наук Евгений Борисович Левичев. – В рамках международной конференции Synchrotron and Free electron laser Radiation, прошедшей в июле 2020 г., мы пригласили группу экспертов высокого класса, для которых в последний день SFR-2020 организовали сессию по ЦКП «СКИФ». На сессии мы представили ряд обзорных докладов по статусу проекта, созданию ускорителя, сверхпроводящих вигглеров и ондуляторов, пользовательских станций и инженерной инфраструктуры. После этого международные специалисты дали экспертную оценку проекту по ускорительной и научной части».

Предполагается, что в ускорительную группу экспертов войдет консультант проектов MAX IV (Швеция) и ESRF (Франция) профессор Дитер Айнфельд (Prof. Dieter Einfeld), директор ускорительного комплекса синхротрона MAX IV Педро Таварис (Dr. Pedro Tavares), один из создателей источника СИ «КИСИ-Курчатов» (НИЦ «Курчатовский институт») доктор физико-математических наук Владимир Корчуганов и другие ученые. «Эксперты отметили, что в силу сжатых сроков реализации очень важна правильная структура управления проектом, четкое планирование, — уточнил Евгений Левичев. – Также необходимо как можно раньше начать формировать “команду эксплуатации”, которая будет участвовать в создании и запуске комплекса, и в дальнейшем работать на нем. Также эксперты отметили, что полезным будет установить кооперацию с зарубежными партнерами по изготовлению некоторых компонентов для ЦКП СКИФ».

По словам помощника директора ИЯФ СО РАН по перспективным проектам кандидата физико-математических наук Якова Валерьевича Ракшуна на SFR-2020 эксперты также дали оценку проектам экспериментальных станций ЦКП СКИФ. «Группа международных советников по пользовательской инфраструктуре ЦКП «СКИФ» состояла из представителей ESRF, MAX IV, XFEL, а также специалистов, имеющих большой опыт создания экспериментальных станций в жестком и в мягком рентгеновском диапазонах; работы в аналогичных комитетах, —  пояснил Яков Ракшун. — Эксперты отметили удачный выбор первых шести экспериментальных станций, рекомендовали четче выделить направления исследований, в которых предложенные решения позволят достичь мирового лидерства, и настоятельно советовали организовать рабочие группы по каждой экспериментальной станции (Beamline advisory group, BAG)».

По словам Евгения Левичева и Якова Ракшуна общей рекомендацией по ускорительному и пользовательскому направлениям было создание локальных, то есть собирающихся в Новосибирске, комитетов, которые с определенной периодичностью будут осуществлять международную экспертизу. Решение об их создании и было одобрено на заседании НКС ЦКП СКИФ, прошедшем в ИЯФ СО РАН.

По материалам пресс-службы ИЯФ СО РАН

Институт катализа СО РАН и НГУ создали платформу адресной подготовки специалистов для промышленности

«Миссия ИНХИТ состоит в том, что мы будем готовить специалистов мирового уровня в области химической технологии, которые будут задействованы в науке, инженерии и технологическом предпринимательстве, в том числе на предприятиях реального сектора экономики. Одновременно в процессе этой подготовки преподаватели совместно с магистрантами и аспирантами будут решать ориентированные исследовательские задачи для таких компаний. По сути, это будет целевая подготовка конкретных специалистов для конкретных предприятий», — рассказал директор-организатор ИНХИТ доктор химических наук Денис Владимирович Козлов.

 

Институт действует по принципу гибкой платформы. Заказчик ставит задачу, затем формируется команда преподавателей-исследователей при участии проходящих подготовку студентов и аспирантов. По завершении проекта команда расформировывается или модифицируется и переключается на другую задачу. Среди партнеров, с которыми ведутся переговоры в рамках проекта, — ПАО «Газпром нефть», ПАО «СИБУР Холдинг» и ГК «Росатом».

 

Гибкость подхода заключается в междисциплинарности. «Базово специалистов готовит НГУ, а практику, решая задачи предприятий, они будут проходить в ИК СО РАН, других институтах химического профиля, в Академпарке и на самих предприятиях-партнерах. Кроме того, для подготовки выпускников мы планируем привлекать ученых из разных областей науки. Экономика потребуется в части внедрения технологических решений, математика — при обработке и анализе данных и так далее», — добавил директор-организатор ИНХИТ. К работе планируется привлекать экспертов как из российских, так и из зарубежных научно-исследовательских и производственных организаций.

 

Предполагается, что проект повысит конкурентоспособность Новосибирского государственного университета и Института катализа СО РАН в рамках Программы стратегического академического лидерства Минобрнауки РФ и нацпроекта «Наука».

 

Пресс-служба ИК СО РАН

Ученые Академгородка работают над сверхпрочной керамикой

Керамические материалы благодаря высокой прочности, легкости, термической и химической устойчивости широко используются в промышленности — от изготовления механических уплотнителей до производства протезов, сверхпрочных инструментов и элементов летательных аппаратов. При этом к числу основных недостатков керамики относят ее хрупкость. Кроме того, в процессе производства для спекания конечных изделий требуются высокие температуры и, соответственно, энергозатраты.  

Ученые ИК СО РАН разрабатывают способ получения керамических материалов на основе карбида кремния, который позволит снизить температуру спекания, повысит характеристики прочности и в перспективе удешевит продукцию. Проект поддержан грантом правительства Новосибирской области.  

«Наш проект направлен на разработку энергоэффективного способа получения керамических материалов на основе матрицы карбида кремния. Эти материалы модифицированы многослойными углеродными нанотрубками, которые имеют на поверхности частицы наноразмерного кремния. Мы ожидаем, что температура получения такой керамики может быть снижена на 500°С с увеличением предела прочности на изгиб на 15—20 %, твердости на 20—30 %, трещиностойкости на 40—60 % по сравнению с карбидом кремния, получаемым традиционным спеканием при 2000°С», — рассказал старший научный сотрудник лаборатории наноструктурированных углеродных материалов ИК СО РАН кандидат химических наук Сергей Иванович Мосеенков.  

При спекании изделий наноразмерный кремний будет плавиться, заполняя пространство между зернами матрицы, и взаимодействовать с нанотрубками. Образующийся в процессе карбид кремния будет «армировать» материал. Кроме того, отмечает Сергей Мосеенков, модифицированные кремнием нанотрубки равномерно распределяются в матрице получаемого материала, что улучшает его характеристики.  

Ученые налаживают взаимодействие с производителями керамики. Планируется, что предложенный способ позволит снизить стоимость конечной продукции на 20—30 %.  

По материалам пресс-службы ИК СО РАН, фото из открытых источников