Российские физики впервые добились циркуляции пучка электронов в синхротроне СКИФ

Это ключевой этап пусконаладочных работ уникального научного комплекса: без многократного устойчивого обращения частиц по кольцу невозможны ни вывод установки на проектные параметры, ни будущие эксперименты.
Автор новостей
Синхротрон СКИФ постепенно включается в работу на полную мощность
Синхротрон СКИФ постепенно включается в работу на полную мощностьИсточник: atomic-energy.ru

Ученым впервые удалось добиться циркуляции пучка электронов в бустерном синхротроне комплекса «Сибирский кольцевой источник фотонов» (СКИФ) под Новосибирском. О достижении российских физиков рассказал директор Центра коллективного пользования «СКИФ» Евгений Левичев на форуме «Технопром-2025». По его словам, получение стабильного пучка стало результатом нескольких дней напряженной работы команды физиков.

На старте пучок всегда «хрупкий» и быстро распадается, поэтому задача инженеров — стабилизировать его и последовательно наращивать его энергию. Сейчас энергия циркулирующего пучка составляет 200 мегаэлектронвольт, но уже осенью ученые планируют довести ее до проектного значения в 3 гигаэлектронвольта.

СКИФ представляет собой масштабный научный комплекс класса мегасайенс, который после запуска в конце 2025 года станет первым в России и одним из самых мощных в мире источником синхротронного излучения четвертого поколения. Установка позволит ученым буквально «заглядывать внутрь» вещества: определять атомную и электронную структуру материалов, отслеживать химические реакции в реальном времени, изучать белки, лекарства, археологические объекты, тонкопленочные покрытия и элементы микроэлектроники с точностью, недоступной обычным методам.

Схематический план строения синхротрона
Схематический план строения синхротронаИсточник: EPSIM 3D/JF Santarelli, Synchrotron Soleil

Принцип работы синхротрона основан на движении заряженных частиц по кольцевой траектории в вакууме почти со скоростью света. Мощные электромагниты придают электронам необходимую энергию и удерживают их на заданной орбите. После достижения проектной энергии в бустере электронный пучок по специальному транспортному каналу поступает в основной накопитель, где и генерируется синхротронное излучение для исследований.

Уникальные возможности СКИФа уже привлекли внимание белорусских коллег. На форуме «Технопром-2025» было подписано соглашение о создании совместной российско-белорусской лаборатории. Ученые из Белоруссии получат возможность проводить на новосибирской установке исследования полного аналитического цикла. Сотрудничество будет вестись в области структурной биологии, фармацевтики, материаловедения, археологии и катализа.

Заместитель директора ЦКП «СКИФ» по научной работе Андрей Бухтияров подчеркнул, что работа на сибирском синхротроне станет важным аспектом научно-технического сотрудничества российских и белорусских специалистов. Особенно важно это в контексте достижения технологической независимости Союзного государства, тем более сейчас, когда нашим ученым перекрыт доступ к международным синхротронным установкам.

Из-за санкций российские ученые не имеют доступа к некоторым зарубежным синхротронам
Из-за санкций российские ученые не имеют доступа к некоторым зарубежным синхротронамИсточник: Kandinsky 3.1

Интерес к СКИФу уже вышел и за пределы России. Идут переговоры с индийскими коллегами, в том числе с одним из частных университетов штата Гоа, о совместных проектах на базе будущего источника. Осенью Новосибирск посетит делегация из Вьетнама: страна занимается созданием собственного ускорителя частиц и рассматривает сотрудничество с российскими специалистами как ценную возможность ускорить подготовку кадров и отработку методик.

Ближайшие месяцы для команды СКИФ пройдут под знаком энергопробегов и настройки пучка электронов: достижение 3 ГэВ в бустере откроет путь к полноценным испытаниям накопителя и научных станций. Если график будет выдержан, уже в конце следующего года установка начнет работать для пользователей — от академических институтов до высокотехнологичных компаний, которым нужны точные и быстрые ответы о структуре и поведении материи.

Тем временем физики в ходе экспериментов на БАК зафиксировали самый редкий распад частиц в истории.