Этап 1 согласно Плану-Графику работ в 2021 году

1) ИЯФ СО РАН были выполнены исследования по разработке новых типов ондуляторов, проведена модернизация экспериментальных станций и выполнены регулярные работы по обеспечению исследований с применением ТГц излучения сторонними и внутренними пользователями. Была экспериментально изучена акустооптическая дифракция ТГц излучения в сжиженном элегазе и эффективность основанного на этом эффекте модулятора ТГц излучения.

2) Cоисполнителем работ по проекту ИХТТМ СО РАН разработан полимер СВМ-ПММА, обладающий прочностью, имеющий низкое газовыделение и обладающий технологическими преимуществами по сравнению с другими материалами. Эксперименты подтвердили предположение о том, что молекулы СВМ — ПММА не могут оторваться от основной матрицы полимера. Другими словами, полимер не «пылит» в вакууме. Это открывает блестящие перспективы по его использованию для изготовления вакуумных элементов разрабатываемых ускорителей элементарных частиц в том числе источников СИ.

3) Решена актуальная проблема увеличения теплопроводности фоторезиста для LIGA-станции. Этот результат был достигнут проведением скринингового исследования по получению сополимеров производных метакриловой кислоты с объемными заместителями. По результатам исследования была выбрана система изодецилметакрилат-бензилметакрилат. Получены композиции с наночастицами гексагональной модификации нитрида бора, отвечающего требованиям высокой теплопроводности и минимального эффективного поглощения рентгеновского излучения.

4) Из порошковых композиций: - на основе оксида алюминия с проводящими добавками (МУНТ); - на основе состава Ba0 Fe203-5A1203 с проводящими добавками (МУНТ и хромом, смесью МУНТ и хрома получена серия слабо проводящих керамик. Меняя состав композиций получена требуемая проводимость. Слабо проводящая керамика будет использована для изготовления вакуумно-плотных элементов современных ускорителей. Использование этих элементов позволит обеспечить длительную временную стабильность орбиты элементарных частиц за счет снятия неконтролируемо образующегося на поверхности керамики заряда.

5) Выполнена новая технология "Разработка "непылящего" пластика с малым газовыделением, способного работать в высоком вакууме”.

6) Соисполнителем работ по проекту НГТУ проведена XV Международная научно-техническая конференция " Актуальные проблемы электронного приборостроения" (АПЭП-2021) в области синхротронных и нейтронных исследований (разработок) для обучающихся и исследователей по направлениям реализации Федеральной программы в возрасте до 39 лет.

7) Разработана дополнительная профессиональная программа повышения квалификации «Разработка и проектирование ускорителей электронов для источников синхротронного излучения», по которой прошли обучение 25 специалистов.

Этап 2 согласно Плану-Графику работ в 2022 году

1) ИЯФ СО РАН разработаны эскизные проекты поворотных магнитов для источника синхротронного излучения, не потребляющих электроэнергию. Эти поворотные магниты сделаны на основе постоянных магнитов из сплава неодим-железо-бор. Кроме нулевого потребления электроэнергии, магнитная система на постоянных магнитах обеспечивает высокую стабильность параметров излучения, так как магнитное поле в ней никогда не выключается. Разработанные поворотные магниты позволяют строить энергосберегающие недорогие и простые в обращении источники рентгеновского излучения. Такие источники могут быть построены при больших университетах и использоваться для мультидисциплинарных исследований и обучения студентов и аспирантов. Наличие таких источников качественно изменит уровень научно-технологических разработок в больших университетах, так как последние не только получат постоянный доступ к излучению, но и смогут модернизировать свои источники в соответствии с потребностями конкретных экспериментов с использованием рентгеновского излучения.

2) Разработан эскизный проект спирального ондулятора с переменным периодом. Ондуляторы такой конструкции обладают большим диапазоном перестройки длины волны излучения и могут быть использованы в современных источниках синхротронного излучения и лазерах на свободных электронах.

3) Разработан эскизный проект сверхпроводящего ондулятора с рекордно малым (12 мм) периодом. Такие ондуляторы позволяют получать рентгеновское излучение высокой яркости на современных источниках синхротронного излучения. В частности, разрабатываемый ондулятор будет использоваться в строящемся источнике СКИФ.

4) Получен патент на РИД «Рентгеновская маска» - изобретение для использования в области технологии изготовления микросистем. Патент №2785012 от 01.12.2022г.

5) Организована и проведена международная конференция “Synchrotron and Free electron laser Radiation: generation and application (SFR-2022) BudkerINP, Novosibirsk June 27 - 30, 2022”, ("Синхротронное и терагерцовое излучение: генерация и применение". Двадцать четвёртая в серии конференций по генерации и применению синхротронного излучения (СИ), а также генерации и применению терагерцового излучения из лазера на свободных электронах (ЛСЭ)).

6) Соисполнителем работ по проекту ИХТТМ СО РАН выполнен РИД «Вакуумплотный слабопроводящий керамический материал и способ его получения». Патент №2793109 от 29.03.2023г.

7) Соисполнителем работ по проекту НГТУ проведены курсы повышения квалификации по Дополнительной профессиональной программе “Разработка и проектирование ускорителей электронов для источников синхротронного излучения” на базе кафедры электронных приборов НГТУ. 42 специалиста прошли обучение.

8) На базе НГТУ была организована и проведена Научная школа для школьников «NetiScienceSchool: физические основы формирования синхротронного излучения». Участвовало 67 школьников из Новосибирска и региона.

Этап 3 согласно Плану-Графику работ в 2023 году

1) В ИЯФ СО РАН разработана «Технология изготовления возбуждающего резонатора мощного импульсного клистрона S-диапазона», которая дает возможность значительно увеличить коэффициент усиления мощных клистронов, добиться высокого вакуума в клистроне, а также дает возможность внешней связи с возбуждающим генератором в ограниченном пространстве, и кроме того, позволяет производить настройку готового изделия (резонатора) как по частоте (±10 МГ ц), так и по связи с внешней линией.

2) В ЦКП СЦСТИ ИЯФ СО РАН разработана и опробована «Технология рентгенолитографического переноса топологии с рабочей рентгенолитографической маски на подложку». Разработанная Технология дает возможность исследовать свойства и особенности воздействия рентгеновского излучения при изготовлении 2-D, 3-D структур в области микро и нано-размеров.

3) Разработана ускорительные технология: «Технология изготовления возбуждающего резонатора мощного импульсного клистрона S – диапазона».

4) Получен РИД «Широкополосный монохроматор (варианты)». Патент № 2801285 от 07.08.2023г. Изобретение относится к области спектроскопии и касается широкополосного монохроматора. Технический результат заключается в расширении диапазона монохроматизации излучения и упрощении юстировки в ходе экспериментов с диспергирующими элементами в диапазонах спектра от жесткого рентгеновского до терагерцового или при их комбинации.

5) Соисполнителем работ ИХТТМ СО РАН получен РИД «Шихта для изготовления керамического материала (варианты)». Патент №2811115 от 11.01.2024г. Изобретение относится к области керамического материаловедения и может быть использовано в производстве керамического материала конструкционного назначения для применения, например, в качестве футеровки и элементов внутренней конструкции различных промышленных тепловых агрегатов. Технический результат: повышение предела прочности при сжатии заявляемых керамических материалов до 276,9 -562,5 МПа.

6) Соисполнителем работ по проекту НГТУ проведена конференция 2023 IEEE 24th «International Conference of Young Professionals in Electron Devices and Materials (EDM)» (24-я Международная конференция молодых специалистов в области элек-тронных приборов и материалов (ЕДМ 2023) и организована секция молодых ученых в возрасте до 39 лет.

7) НГТУ по дополнительной профессиональной программе «Разработка и проектирование ускорителей электронов для источников синхротронного излучения» проведено обучение 53 специалистов. Этап 4 согласно Плану-Графику работ в 2024 году

Этап 4 согласно Плану-Графику работ в 2024 году

К Соглашению № 075-15-2021-1359 (внутренний номер 15.СИН.21.0015) от «13» октября 2021 г. между Минобрнауки РФ и ИЯФ СО РАН заключены ДС№075-15-2021359/11 от 28.06.2024г., ДС №075-15-2021-1359/13 от 24.09.2024г. для продолжения реализации проекта «Новые подходы к созданию источников синхротронного излучения» в 2024 году.

1) ИЯФ СО РАН был разработан «Маршрут технологического процесса изготовления металлических микроструктур методом рентгенолитографии», который представляет собой последовательность выполнения операций формирования микроструктур методом ЛИГА, включает в себя последовательность операций для выполнения маршрута. Разработанный процесс допускает использование модернизированного и модифицированного рентгено- (электроно-, фото-) чувствительного материала. Маршрут технологического процесса изготовления металлических микроструктур методом рентгенолитографии обеспечивает более высокую точность изготовления, предполагает использование более толстых слоёв материала, использование однородных металлических или полимерных, композитных, мета-материалов. На базе разработанной технологии могут быть созданы новые приборы: на основе новых физических эффектов; c улучшенными физическими или химическими параметрами (в пространственном разрешении, точности, чувствительности, многофункциональности, с меньшими габаритами и весом).

2) С использованием источников СИ получен РИД «Мощный импульсный клистрон». Изобретение относится к технике сверхвысокой частоты (СВЧ), а именно к мощным импульсным клистронам преимущественно для телевидения, радиолокации, средств радиоэлектронной борьбы, СВЧ питания ускорителей заряженных частиц, в том числе в инжекторах источников СИ.

3) Получен РИД «Прецизионный широкоапертурный столик с тремя степенями свободы». Изобретение относится к механике, оптике, в частности, к технике юстировки (перемещения с совмещением) фото-(рентгено-ионо-электроно) литографической маски относительно подложки, а также элементов оптических схем.

4) Разработан и изготовлен короткий 13 - периодный экспериментальный прототип сверхпроводящего ондулятора с периодом 12 мм. Данная конструкция даёт возможность значительно повысить яркость генерируемого ондуляторного излучения за счёт смещения наиболее востребованной части спектра излучения с энергией от 5 кэВ до 30 кэВ в область более низких гармоник с номерами 1-3-5, тем самым, уменьшая величину возможной фазовой ошибки. Разработан и проведён полный технологический цикл изготовления ключевого элемента ондулятора - центральной сверхпроводящей катушки, включая изготовление железного сердечника.

5) Проведены испытания короткого прототипа ондулятора в погружном криостате в жидком гелии, в процессе которых был достигнут расчётный уровень магнитного поля, а также проведены измерения карты магнитного поля с использованием датчика Холла. Был предложен и продемонстрирован способ коррекции фазовой ошибки с помощью запитки обмоток добавочными токами. Был предложен алгоритм коррекции фазовой ошибки ондулятора методом подбора корректирующих токов.

6) Разработан стенд СВЧ фотопушки для исследования фотокатодов, выполнен технический проект для стенда, проведена проверка UV лазера, входящего в состав стенда, исследованы характеристики СВЧ фотопушки. Все выполненные работы по созданию стенда СВЧ фотопушки позволяют проводить эксперименты по тестирования фотокатодов под действием ультрафиолетового излучения.

7) Соисполнителем работ ИХТТМ СО РАН получен РИД «Способ получения прекурсора для изготовления керамических изделий на основе карбида бора». РИД передан ИЯФ СО РАН, как головному исполнителю проекта. Изобретение относится к производству неорганических соединений, конкретно к карботермическому способу получения смеси полидисперсных порошков бора, карбида и нитрида бора, как прекурсора для дальнейшего получения керамических изделий на основе карбида бора методами порошковой металлургии, спеканием, горячим прессованием и т.д., обладающих износостойкостью, устойчивостью к высокотемпературному окислению и высокой химической инертностью при контакте с агрессивными кислотными и щелочными средами, в качестве абразивных порошков и т.д.

8) Соисполнителем работ по проекту ИХТТМ СО АРН получены экспериментальные образцы керамики для термоэлектронных катодов ускорителей на основе гексаборида лантана и исследованы свойства керамики термоэлектронных катодов на основе гексаборида лантана (LaB6). Проведены исследования возможности получения керамических материалов из СВ-синтезированного LaB6, показана зависимость плотности образцов от метода спекания и наличия добавки порошка никеля в шихте в качестве активирующей присадки.

9) Разработаны новые составы с помощью экспериментальных образцов безпористых ВЧ ферритов, а также методы синтеза керамики для ВЧ резонаторов с целью улучшения их электрофизических характеристик. Проведен синтез и исследование полученных экспериментальных образцов сополимеров метилметакрилата с объёмными алифатическими заместителями как перспективных материалов для рентгеновской литографии.

10) Соисполнителем работ по проекту НГТУ проведена 25-ая международная конференция. Организована секция молодых ученых «Generation and Application of Synchrotron Radiation» («Генерация и применение синхротронного излучения на конференции 2024 IEEE 25th International Conference of Young Professionals in Electron Devices and Materials (EDM 2024). По итогам работы секции «Generation and Application of Synchrotron Radiation» доклады участников включены в сборник трудов конференции и размещены в EXplore: https://ieeexplore.ieee.org/xpl/conhome/10614947/proceeding и проиндексированы в Scopus.

11) ИЯФ СО РАН проведена конференция SFR-2024, на которой организована секция «Новые подходы к со □зданию источников синхротронного излучения» для подготовки и повышения квалификации специалистов по программе «Разработка и проектирование ускорителей электронов для источников синхротронного излучения», ориентированной на разработчиков и операторов источников синхротронного излучения 4-го и последующих поколений».

12) Соисполнителем работ по проекту НГТУ проведены курсы по программе дополнительного профессионального образования «Разработка и проектирование ускорителей электронов для источников синхротронного излучения», ориентированной на разработчиков и операторов источников синхротронного излучения 4-го и последующих поколений». Обучение прошли 43 специалиста.

13) Проведено техническое переоснащение учебно-научных лабораторий в рамках скорректированной образовательной программы подготовки бакалавров для организации учебного процесса, проведения лабораторных работ и научных исследований.

14) Организованы и проведены научно -производственные практики студентов в ИЯФ СО РАН, на которых студенты занимались реальными разработками и исследованиями в области источников синхротронного излучения. 16 студентов НГТУ прошли научно-производственную практику.

15) Разработано и представлено учебное пособие А.М. Семенова «Физика и техника сверхвысокого вакуума, в котором рассмотрены требования, предъявляемые к вакуумным системам ускорителей заряженных частиц. Учебное пособие предназначено для студентов физико-технического факультета и факультета радиотехники и электроники НГТУ, обучающихся по направлениям 03.04.02 «Физика» и 11.03.04 «Электроника и наноэлектроника».

16) Проведены в 2024г. профориентационные мероприятия, занятия со школьниками в соответствии с программой практических занятий по курсу «Занимательная физика», которая была разработана в рамках реализации проекта в 2021 году. Курс прошли три группы в количестве 76 человек; проведено 4 мастер-класса по электронике для школьников 7 -9 классов по основам современных электронных технологий, в которых участвовало 61 человек; организовано 4 научно-популярных лекции, на которых присутствовало 176 школьников. Всего в мероприятиях приняли участие 312 школьников.

17) НГТУ проведена научная школа для школьников «NetiScienceSchool: физические основы формирования синхротронного излучения» для знакомства учащихся с основными научными направлениями современного применения синхротронного излучения для различных исследований в области материаловедения, биологии, медицины. В научной школе приняли участие 55 школьников: 30 из Новосибирска и 25 из региона. Учащиеся профильных выпускных классов познакомились с направлениями подготовки и возможностями построения карьерной траектории в области синхротронного излучения. Познакомились с основными научными направлениями современного применения синхротронного излучения для различных исследований в области материаловедения, биологии, медицины. Была проведена экскурсия по Академгородку и кафедрам НГТУ. Для участников школы организованы 4 экскурсии в Центр синхротронного излучения ИЯФ СО РАН.

18) НГТУ подготовлено 2 видео сюжета профориентационной направленности: 1. Информация о программе СКИФ в Новосибирском Академгородке для школьников, студентов и выпускников ВУЗов с целью привлечения молодых специалистов к участию в проекте. 2. Информация о программе СКИФ для абитуриентов.

end faq