Институт ядерной физики им. Г. И. Будкера Сибирского отделения Российской академии наук (ИЯФ СО РАН) и Новосибирский государственный технический университет НЭТИ договорились начать специализированную подготовку студентов кафедры электронных приборов НГТУ НЭТИ для кадрового обеспечения проектов класса «мегасайенс», создаваемых в рамках Нацпроекта «Наука»: Центра коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» (ЦКП «СКИФ») и ускорительного комплекса со встречными электрон-позитронными пучками — Супер С-Тау фабрики. НГТУ НЭТИ будет готовить специалистов в области сверхвысокого вакуума, электроники, СВЧ-техники и программного обеспечения.
Договор подписали ректор НГТУ НЭТИ Анатолий Батаев и директор ИЯФ СО РАН, академик РАН Павел Логачев. Со стороны ИЯФ СО РАН для координации сотрудничества назначен заведующий лабораторией 1-4 Александр Краснов, со стороны НГТУ НЭТИ — заведующий кафедрой электронных приборов Владимир Макуха.
Для создания ускорительного комплекса ЦКП «СКИФ» и Супер С-тау фабрики требуются специалисты различных направлений: физики и инженеры, работающие в области сверхвысокого вакуума, электроники, СВЧ-техники и программного обеспечения. Как раз этот набор знаний, умений и навыков отражен в подписанном договоре. На момент проектирования, строительства и запуска в эксплуатацию потребуется много квалифицированных специалистов в этих направлениях. Выпускники кафедры электронных приборов должны стать частью коллектива создателей этих уникальных научных проектов.
Подготовка части кадров для ЦКП «СКИФ» и Супер С-тау фабрики будет вестись в НГТУ НЭТИ. При участии сотрудников ИЯФ СО РАН для студентов будут сформулированы реальные технологические задачи для проработки в рамках проектной деятельности и выпускных работ совместно с преподавателями кафедры, с перспективой последующей реализации непосредственно в научном институте. Для студентов НГТУ НЭТИ планируется организовать курс специальных лабораторных занятий под задачи проектов «мегасайенс». Кроме того, предполагается изменение основной учебной программы: курсовые работы студентов по спецпредметам (вакуумная техника, программирование, автоматизация и т. д.) будут ориентированы на задачи для мегасайенс-проектов ИЯФ СО РАН.
«Уже сейчас студенты кафедры электронных приборов вносят свой вклад в подготовку этих грандиозных научных проектов. Например, студентка группы РЭ3-51 Мария Рыбачек в рамках выполнения выпускной квалификационной работы бакалавра занимается проектированием учебной станции для работы с синхротронным излучением ЦКП „СКИФ“. На этой станции студенты и аспиранты смогут овладеть методами проведения научных исследований с использованием синхротронного излучения», — говорит Владимир Макуха.
В рамках сотрудничества даже у студентов первых курсов кафедры электронных приборов появится возможность попробовать свои силы и познакомиться с большой наукой, прослушать цикл лекций от специалистов ИЯФ СО РАН, выполнить лабораторные и курсовые работы по тематике проектов с участием Института и в дальнейшем провести в ЦКП «СКИФ» и на Супер С-Тау фабрике свою собственную научно-исследовательскую работу.
«В ближайшее время мы планируем начать разработку и изготовление прототипов различных элементов ускорительного комплекса ЦКП „СКИФ“. Предполагается, что в рамках нашего договора о сотрудничестве студенты НГТУ НЭТИ смогут принять активное участие в этой работе. Например, мы со своей стороны будем формулировать задачи для определённых подсистем, а студентам нужно будет находить решение на бумаге, доказывать, что эти решения реализуемы и, если будут хорошие предложения, воплощать их „в железе“», — рассказывает заведующий лабораторией 1- 4 ИЯФ СО РАН Александр Краснов.
«Поскольку для реализации данных проектов требуются специалисты разного профиля (вакуумная техника, программирование, электроника и т. д.), особенно ценным является сотрудник, который владеет компетенциями сразу в нескольких смежных дисциплинах. Да, можно найти хорошего программиста, но найти программиста с хорошим знанием вакуумной техники крайне сложно. Можно найти инженера-электронщика, но крайне сложно — инженера-электронщика, умеющего работать с плазмой или разбирающегося в квантовой электронике. Сотрудники, понимающие сразу несколько областей работы сложных систем, а ЦКП „СКИФ“ и Супер С-Тау фабрика как раз являются примерами таких систем, для данных проектов на вес золота, и именно таких готовят на кафедре электронных приборов РЭФ», — говорит сотрудник кафедры электронных приборов Дарья Боровикова.
Кафедра электронных приборов — не единственная в НГТУ, которая будет участвовать в подготовке кадров для проектов «мегасайенс». Осенью 2019 года на кафедре Электрофизических установок и ускорителей (ЭФУиУ) физико-технического факультета НГТУ НЭТИ начнется набор на магистерскую программу по профилю «Радиофизические методы исследований». Перечень дисциплин программы согласован с руководством ИЯФ СО РАН.
Практику студенты данной магистерской программы, как и всей кафедры ЭФУиУ, также будут проходить в лабораториях данного института, работая над реальными текущими задачами лабораторий. Сотрудники, а также выпускники кафедры ЭФУиУ активно включены в работы по данному проекту. В частности, возглавляет разработку синхротрона профессор кафедры, д.ф.-м.н. Евгений Левичев, руководитель проектного офиса — доцент кафедры, к.ф.-м.н. Яков Ракшун. Заведует кафедрой советник директора ИЯФ СО РАН, д.ф.-м.н., профессор Александр Бурдаков.
Проект ЦКП «СКИФ» реализуется в соответствии с поручением президента РФ и является флагманом программы развития Новосибирского научного центра, известной как «Академгородок 2.0». Проект Супер С-тау фабрики, который в 2017 году был включен в план реализации стратегии научно-технологического развития России, также вошел в число научных проектов, планируемых к реализации в рамках этой программы.
ЦКП «СКИФ» — это центр коллективного пользования, который будет включать в себя не только ускорительный комплекс — источник синхротронного излучения (СИ) четвертого поколения, но и развитую пользовательскую инфраструктуру: экспериментальные станции и лабораторный комплекс.
Запуск первой очереди проекта намечен на 2024 год: к этому времени будет построен не только синхротрон, за создание которого отвечает ИЯФ СО РАН, но и первые шесть пользовательских станций, которые будут использоваться для исследований в области структурной вирусологии, кристаллографии белков, материаловедении и многих других.
На сегодняшний день определены основные параметры будущего источника СИ: периметр накопительного кольца составит 476 метров, энергия — 3 ГэВ, горизонтальный эмиттанс — 90 пикометров (при постановке специальных сверхпроводящих змеек можно будет уменьшить до 60 пикометров). Эмиттансом называют фазовый объем пучка в ускорителе — это одна из основных характеристик источников СИ. Чем меньше этот фазовый объем, тем выше яркость источника, а от яркости, в свою очередь, зависит эффективность экспериментов на пользовательских станциях. Но уменьшать эмиттанс до бесконечности невозможно — существует определенный предел, и параметры, которые запланировали ученые ИЯФ СО РАН для будущего синхротрона, будут приближены к нему вплотную.
