«Росатом» завершил строительство фотонной установки СКИФ в Новосибирской области
Президент России Владимир Путин официально открыл в наукограде Кольцово новую мегаустановку. Комплекс станет первым в России источником синхротронного излучения поколения 4+.
СКИФ – это ускорительный комплекс, который генерирует мощное синхротронное излучение. По сути, это гигантский рентгеновский микроскоп, который позволяет изучать структуру веществ и материалов на атомном и молекулярном уровнях. Сама установка не имеет аналогов в мире по ряду ключевых физических параметров.
Синхротронное излучение дает ученым возможность проводить исследования в самых разных областях: материаловедении, химии, биологии, фармацевтике. С помощью установки можно анализировать структуру новых лекарств, создавать перспективные композитные материалы и изучать химические реакции в режиме реального времени.
Также установка важна для атомной отрасли и энергетики в целом. Исследователи смогут изучать поведение различных материалов под воздействием радиации и высоких температур, что поможет ускорить разработку новых сплавов. Росатом планирует активно использовать мощности СКИФ для собственных прикладных исследований.
Цифровое проектирование и строительство
Возведение мегасайенс-объекта велось с использованием новейших цифровых технологий. Проектировщики и строители использовали информационное моделирование (BIM) для создания единой цифровой среды. Трехмерные модели зданий и инженерных сетей позволяли заранее выявлять коллизии и оптимизировать прокладку сложных коммуникаций. Строители работали с цифровым двойником будущего научного комплекса.
Для управления инженерными данными применялся специальный софт. Он объединил информацию подрядчиков и участников проекта. Это обеспечивало непрерывный контроль за ходом работ и соблюдением допусков, необходимых для точного научного оборудования.
При строительстве активно внедряли инструменты виртуальной (VR) и дополненной реальности (AR). Инженеры использовали их для визуализации сложных узлов и обучения монтажников. Специальное программное обеспечение помогало контролировать геометрию фундаментов под тяжелое ускорительное оборудование. Погрешность при установке элементов не должна была превышать доли миллиметра.
Часть критически важного оборудования была разработана и изготовлена российскими специалистами непосредственно в процессе стройки. Отечественные предприятия создали уникальные вакуумные системы, магнитные элементы и системы управления ускорителем. А цифровые стенды позволили протестировать алгоритмы управления пучком частиц еще до физического монтажа оборудования.
Инфраструктура для научной работы
Центр коллективного пользования включает не только сам ускоритель, но и развитую инфраструктуру. Вокруг основного кольца планируется разместить до 30 экспериментальных станций. Каждая станция будет специализироваться на определенных типах исследований.
Уже возведены здания для шести экспериментальных станций. Ученые получили современные лаборатории, помещения для подготовки образцов и центры обработки больших массивов данных. Синхротронные исследования дают терабайты информации, поэтому на площадке развернута мощная вычислительная инфраструктура и каналы передачи данных для связи с суперкомпьютерами.
Параллельно со стройкой велась подготовка кадров – для работы на синхротроне обучили около тысячи специалистов. Инженеры и физики проходили стажировки и участвовали в пусконаладочных работах в Кольцово. СКИФ интегрирован в программу развития Новосибирского научного центра РАН и станет его новым технологическим ядром.
Переход к научной эксплуатации
Завершение строительных работ открывает путь к запуску научных экспериментов. Инжекционный комплекс СКИФ, включающий линейный ускоритель и бустерный синхротрон, уже переведен в круглосуточный режим работы. Специалисты проводят финальную калибровку магнитных систем и вакуумных камер.
Ввод установки в эксплуатацию намечен на конец августа, в это время в Новосибирске пройдет крупная международная конференция по синхротронному излучению. А первые исследовательские группы получат доступ к экспериментальным станциям уже осенью.
Создание СКИФ закрывает потребность российской науки в современных исследовательских инструментах. Теперь у России появилась собственная мегаустановка класса 4+, которая обеспечит технологический суверенитет в области фундаментальных и прикладных исследований.
