НГТУ НЭТИ представил проект станции второй очереди ЦКП «СКИФ»

В рамках XII Международного форума технологического развития «Технопром-2025» Новосибирский государственный технический университет НЭТИ представил проект станции второй очереди Центра коллективного пользования «СКИФ» «Инженерное материаловедение», на которой впервые в мире будет использоваться уникальная оптическая схема для фокусировки высокоэнергетического рентгеновского излучения.

Для исследования современных конструкционных материалов в ЦКП «СКИФ» НГТУ НЭТИ разработал концептуальный проект новой высокоэнергетической станции. Решение о ее создании в июне было включено в постановление Правительства РФ «Об утверждении Федеральной научно-технической программы развития синхротронных и нейтронных исследований и исследовательской инфраструктуры на период до 2030 года и дальнейшую перспективу». В соответствии с документом станцию 2.1 «Инженерное материаловедение» планируется запустить в 2027 году.

Проект станции новосибирский вуз представил в ходе пресс-конференции Межвузовского консорциума по взаимодействию с ЦКП «СКИФ» в ТАСС.

Станция предназначена для исследования технологий, которые используются в промышленности при производстве и обработке различных конструкционных материалов — металлов, керамик, композитов, порошковых смесей, сложных химических соединений. По словам заведующего научно-исследовательской лабораторией физико-химических технологий и функциональных материалов, профессора кафедры материаловедения в машиностроении НГТУ НЭТИ, руководителя проекта «Научные станции НГТУ в ЦКП «СКИФ» программы «Приоритет-2030» Ивана Батаева, ученые будут исследовать, как ведут себя материалы в различных технологических процессах, таких как сварка, литье, термическая обработка и обработка давлением. Кроме этого, ученых интересуют вопросы прочности, пластичности, разрушения, поведения при циклических нагрузках, так называемая усталость материалов.

«Мы будем исследовать материалы с помощью фотонов высоких энергий, смотреть, что происходит с их атомной структурой, проводить дифракционные исследования, определять элементный состав и фиксировать его изменение, то есть решать достаточно большой спектр вопросов», — отметил Иван Батаев.

Координатором проекта по созданию станции 2.1 является НГТУ НЭТИ, кроме него участие в разработке принимают около 20 вузов и организаций, включая НИЯУ МИФИ, Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, «Сколково» и другие. «Станция второй очереди ЦКП «СКИФ» представляет огромный интерес для всего научного мира, поэтому большое количество организаций хотят выступить исполнителями проекта — производить оптические элементы, их запуск, настройку и так далее», — рассказал профессор Батаев.

Одной из причин научной заинтересованности в работе станции «Инженерное материаловедение» станет уникальная оптическая схема, которая позволит фокусировать высокоэнергетическое рентгеновское излучение. Ученые Балтийского федерального университета имени Канта под руководством директора МНИЦ «Когерентная рентгеновская оптика для установок «мегасайенс» кандидата физико-математических наук, профессора Анатолия Снигирева предложили использовать мультипризматические линзы.

По словам Анатолия Снигирева, конструкция линз с пилообразным профилем, которая напоминает челюсти крокодила, позволяет собирать и концентрировать жесткое излучение, а также создавать параллельные пучки и пучки с повышенной плотностью потока, что важно для материаловедов. Сам ученый и основоположник идеи преломляющей оптики назвал принцип работы с такой оптикой «элегантным». «Сжимая и разжимая «челюсти», можно управлять рентгеновским излучением, не перебирая количество линз. Мы просто вводим меньше или больше зубьев или делаем их более плотными, выставляя пучок. К такому правильному и элегантному решению мы пришли с коллегами из НГТУ НЭТИ», — рассказал Анатолий Снигирев.

Изготовлением оборудования займутся в БФУ имени Канта, в настоящее время готов макет конструкции. Как только эта задача будет решена, станция 2.1 «Инженерное материаловедение» станет первой в мире, где будет реализован проект фокусировки такого жесткого рентгеновского излучения с использованием преломляющей оптики.

Макет мультипризматических линз для фокусировки высокоэнергетического рентгеновского излучения представлен на стенде правительства Новосибирской области в дни «Технопрома».