Валерий ФАЛЬКОВ: «Прорывные научные проекты напрямую связаны с мегаустановками»

Аналогов нет

Сегодня Институт ядерной физики имени Г.И. Будкера Сибирского отделения Российской академии наук — один из ведущих мировых центров в области физики высоких энергий и ускорителей, физики плазмы и управляемого термоядерного синтеза. В институте проводятся крупномасштабные эксперименты на электрон-позитронных коллайдерах и комплексе открытых плазменных ловушек, разрабатываются современные ускорители, интенсивные источники синхротронного излучения и лазеры на свободных электронах. Большинство направлений, в которых работают специалисты учреждения, уникальны для России.

Особенность института — наличие экспериментального производства (крупнейшего в структуре Российской академии наук). Здесь изготавливают оборудование как для самого ИЯФ, так и для других научных организаций.

Основу исследовательской инфраструктуры ИЯФ СО РАН составляют более сорока установок и стендов, которые либо не имеют аналогов в России, либо существенно отличаются по параметрам и назначению от подобных действующих устройств. С их помощью реализуется большинство проектов института. Получаемых значимых результатов мирового уровня невозможно достичь при использовании серийно выпускаемых научных приборов.

В рамках развития отечественной сети источников синхротронного излучения нового поколения

Предмет особой гордости коллектива института — создание оборудования для центра коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» (ЦКП «СКИФ») по заказу ФИЦ «Институт катализа СО РАН» (застройщика объекта). В сооружение этого источника синхротронного излучения поколения 4+, который возводится в новосибирском наукограде Кольцово в рамках национального проекта «Наука и университеты», вовлечены десятки организаций страны. При этом единственным исполнителем работ по изготовлению, сборке, поставке и пусконаладке технологически сложных элементов ускорительного комплекса выступает ИЯФ СО РАН.

Реализация проекта стартовала 25 июля 2019 года, когда был подписан соответствующий указ Президента РФ. В 2020 году с ИЯФ был заключен государственный контракт на производство оборудования для установки. Летом 2021-го институт продемонстрировал первые серийные изделия, а 28 февраля 2022 года поставил на объект первую партию готового оборудования — пять высокочастотных усилителей мощности. По заказу ИЯФ их изготовило новосибирское предприятие радиоэлектронной промышленности ООО «НПП Триада ТВ».

В минувшем октябре специалисты ИЯФ протестировали первую очередь линейного ускорителя (линак-20) будущего комплекса. Полностью он выйдет на проектные параметры в 2024 году. Испытания продемонстрировали, что основные системы ускорителя, в том числе один из самых сложных элементов — СВЧ-пушка, в которой рождаются электроны и происходит начальное формирование пучка, функционируют корректно, проведенные ранее расчеты верны.

Санкционные ограничения внесли свои коррективы, но не помешали реализации одного из самых громких проектов отечественной науки. В институте предложили собственную технологию производства мощных высокочастотных усилителей — клистронов, которые раньше можно было купить только в трех странах мира. К концу мая 2023 года созданный в ИЯФ СО РАН прототип такого усилителя продемонстрировал проектную мощность пятьдесят мегаватт и подтвердил свое соответствие параметрам, гарантирующим работу СКИФа. Началось изготовление первых серийных приборов.

Ранее коллектив ИЯФ разработал и другое необходимое оборудование, в частности высоковольтные модуляторы, ускоряющие структуры, электронную пушку. Таким образом, можно говорить о появлении полностью российской технологии создания линейных ускорителей электронов и позитронов, необходимых для источников синхротронного излучения, коллайдеров и других ускорительных комплексов.

Себестоимость наших клистронов существенно ниже аналогов, мы будем конкурентоспособны с этими приборами на мировом рынке, — уверен директор ФГБУН ИЯФ СО РАН академик РАН Павел Логачёв. — Мы делаем не только клистрон: мы делаем к нему модулятор системы управления, задающую ВЧ-систему, ускоряющие структуры, источники электронов/позитронов для любых задач и все, что связано с линейными ускорителями.