Фронтенд — это комплекс оборудования для вывода синхротронного излучения из основного накопителя на экспериментальную станцию. Фронтенд формирует пучок синхротронного излучения и во многом отвечает за его качество, от которого в итоге зависят проводимые на станциях исследования. 

В рамках первой очереди ЦКП СКИФ запланировано создание 6 экспериментальных станций, для всех них фронтенды проектирует и изготавливает КТИ НП СО РАН по контракту с Институтом ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (единственный исполнитель комплекса работ по изготовлению, сборке, поставке и пусконаладке технологически сложного оборудования ускорительного комплекса ЦКП СКИФ).

В рамках проекта по изготовлению фронтендов КТИ НП СО РАН спроектировал, произвел, закупил необходимые комплектующие, а также разработал автоматизированную систему управления (АСУ) и программное обеспечение.

«Для того, чтобы выполнить этот и другие проекты для ЦКП «СКИФ» мы модернизировали собственное производство: на сумму порядка 45 млн рублей обновили парк станков и провели цифровизацию — внедрили системы хранения данных, автоматизировали рабочие места. Также мы постепенно расширяем штат сотрудников; возобновили использование утраченных технологий на производстве и усилили входной контроль качества материалов и комплектующих. Так, теперь мы активно используем вакуумные технологии — обезгаживание и вакуумную пайку, а также в обязательном порядке проводим химический анализ металлов, используемых в производстве», — рассказал и. о. директора КТИ НП СО РАН кандидат физико-математических наук Станислав Рудольфович Шакиров.

КТИ НП СО РАН в рамках создания ЦКП СКИФ также выступает в роли интегратора экспериментальной станции «Диагностика в высокоэнергетическом рентгеновском диапазоне» и участвует в создании отдельных позиций оборудования еще для трех экспериментальных станций.

«Одним из вызовов для исполнения контрактов стала необходимость импортозамещения многих позиций оборудования. Например, эскизные проекты фронтендов готовились в конце 2021 года, тогда доля иностранных комплектующих составляла порядка 50 %. После введения санкционных ограничений мы стали активно развивать собственное производство и искали российских поставщиков. Теперь вакуумные насосы для нас делают два новосибирских предприятия — “Катод” и “Призма”, быстрые шиберы или по-другому затворы для сохранения вакуума во фронтендах — еще одна новосибирская компания “Эпос Инжиниринг”, синтетические алмазы — Институт геологии и минералогии им. В. С. Соболева СО РАН и предприятие из Троицка, и таких примеров еще очень много», — отметил помощник директора КТИ НП СО РАН по научно-техническим проектам кандидат технических наук Петр Сергеевич Завьялов.

В ближайшие дни готовые фронтенды будут разобраны и упакованы для хранения. Специалисты КТИ НП СО РАН приступят к сборке и испытаниям еще трех фронтендов для остальных экспериментальных станций ЦКП СКИФ. Согласно планам, монтаж оборудования в готовом здании основного накопителя, в том числе фронтендов, начнется уже в июле 2024 года.

«Помимо основного назначения — создания инфраструктуры для проведения уникальных экспериментов с синхротронным излучением — ЦКП СКИФ стал своеобразным катализатором, инициирующим и укоряющим появление и развитие передовых наукоемких технологий в организациях, причастных к его реализации. КТИ НП никогда раньше не создавал фронтенды для источников СИ, однако наши коллеги уверенно взялись за предложенную задачу, и сейчас мы имеем новую отечественную разработку, выполненную на очень высоком уровне. Учитывая, что впереди еще предстоит создание новых источников СИ в Протвино, на острове Русский, в Москве в Курчатовском Институте, нет сомнения, что опыт и компетенции, приобретенные КТИ НП, будут востребованы», — прокомментировал директор ЦКП СКИФ член-корреспондент РАН Евгений Борисович Левичев.

Пресс-служба ЦКП СКИФ

Больше информации о программе «Академгородок 2.0» и СКИФ — на нашем телеграм-канале

 

Об этом рассказал журналистам руководитель проектного офиса Центра коллективного пользования «СКИФ»  доктор физико-математических наук Евгений Борисович Левичев. По его словам, все базовые научные идеи физики ускорителей, необходимые для создания таких установок, были известны еще в 80-х годах прошлого столетия. Источники 4-го поколения являются следствием развития технологий нового уровня. Появились более точные автоматизированные станки для обработки магнитов, более мощные компьютеры и более «умные» программы для расчета движения частиц, специальные покрытия вакуумных камер, позволяющие получить высокий вакуум и т.д. 

Как отметил Евгений Левичев, Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН несколько десятилетий сотрудничает с большим количеством российских и зарубежных лабораторий в области разработки, изготовления, монтажа, запуска новых современных ускорительных комплексов — таких как SLS (Швейцария), ALBA (Испания), Diamond (Англия), ESRF (Франция), MAX IV (Швеция), APS (США) и других. «Чтобы получить столь малый эмиттанс (75 пм*рад), мы воспользовались опытом MAX IV — единственным на тот момент работающим источником СИ 4-го поколения, улучшили существующие методики и внедрили новые идеи. Для этого пришлось пересчитать более сотни вариантов магнитной структуры», — прокомментировал Левичев. По мнению ученого, вновь создаваемый источник СКИФ за счет своих параметров должен стать самым востребованным синхротроном нового поколения среди мировых аналогов у конечных пользователей.

Директор ИЯФ СО РАН академик Павел Владимирович Логачёв провел онлайн-экскурсию по действующему производству Института ядерной физики, показав созданные в институте экспериментальные магниты будущего синхротрона. По его словам, многие элементы СКИФа разрабатывались с середины прошлого года и уже прошли первые испытания, подтвердив возможность выйти на заявленные характеристики. Технологии, которые планируется применить при создании первого в мире синхротрона поколения 4+, являются принципиально новыми, к их созданию новосибирские физики шли не один год, оттачивая свои компетенции на источниках СИ по всему миру. Пока эти работы ведутся институтом за собственный счет, поскольку средства даже на технологическое проектирование еще не доведены до исполнителей — ИЯФ СО РАН и Конструкторско-технологического института научного приборостроения СО РАН. Однако, по словам директора Института катализа им. Г.К. Борескова СО РАН (компании заказчика-застройщика СКИФ) академика Валерия Ивановича Бухтиярова, решение найдено — для обеспечения производства работ в Министерстве науки и высшего образования РФ планируют внести изменения в Постановление Правительства РФ от 23 декабря 2019 г. N 1777 «Об осуществлении бюджетных инвестиций в проектирование и строительство объекта капитального строительства Центр коллективного пользования “Сибирский кольцевой источник фотонов” по выделению отдельной строки финансирования высокотехнологичного оборудования, при этом подготовить постановление о генеральном конструкторе ЦКП СКИФ».

Директор КТИ НП СО РАН кандидат технических наук Петр Сергеевич Завьялов сообщил, что у создаваемых технологий и оборудования большой экспортный потенциал. В технологические цепочки по производству разных видов элементной базы и установок включается все больше индустриальных партнеров: так, несколько дней назад было подписано соглашение с Новосибирским приборостроительным заводом (Госкоропорация Ростех). Для развития отечественного приборостроения институтом подготовлен проект создания Приборостроительного центра коллективного пользования (в рамках программы «Академгородок 2.0»), который позволит заместить значительную часть западного оборудования уже в первой очереди строительства ЦКП СКИФ, соответствующие предложения направлены в Минобрнауки РФ.

Пресс-служба ЦКП СКИФ

Фото Юлии Поздняковой, «Наука в Сибири»