Инфраструктура
ЦКП «СКИФ» включает 34 здания и сооружения — это исследовательская и инженерная инфраструктура, административные и хозяйственные помещения. Административный корпус оснащен рабочими местами для ученых и пространствами для обмена опытом: проведения семинаров, форумов и конференций.
Ученые смогут проводить полный цикл научных работ:
- семь экспериментальных станций для проведения исследований,
- лабораторный корпус, оснащенный научным оборудованием для подготовки и хранения образцов
- центр обработки данных для хранения, систематизации и анализа экспериментальных данных
Ускорительный комплекс
Линейный ускоритель (линак) —
стартовая ступень ускорительного комплекса, где электроны рождаются, группируются в сгустки, получают первоначальное ускорение и достигают энергии 200 МэВ.
Бустерный синхротрон (бустер) —
кольцевой ускоритель периметром 158 м, в котором пучки электронов, вращаясь со скоростью близкой к скорости света, достигают необходимой энергии 3 гигаэлектронвольт (3 млрд электронвольт).
Накопительное кольцо
периметром 476 м предназначено для генерации синхротронного излучения. В накопителе электроны циркулируют с одинаковой энергией 3 ГэВ и скоростью, близкой к скорости света. Сгустки электронов поступают в накопительное кольцо каждую секунду. Путем многократной инжекции (впуску), формируется пучок из 510 сгустков, временной промежуток между которыми составляет 2,8 наносекунд. Пролетая через устройства генерации излучения — вигглеры, ондуляторы или поворотные магниты — каждый сгусток электронов порождает вспышку излучения (поток фотонов).
Экспериментальные станции
Предназначена для решения задач геологии, геофизики, микроэлектроники и материаловедения. Специальная система фокусировки пучка синхротронного излучения позволит исследовать сверхмалые объекты — размером до 200 нанометров (в пять тысяч раз меньше миллиметра). Станция оснащена алмазными наковальнями для изучения структуры, свойств и поведения вещества в условиях сверхвысокого давления
Области исследований:
Геология, геофизика
Глубинные процессы, происходящие в недрах Земли — образование минералов и полезных ископаемых
Материаловедение, космос
Состояния вещества в условиях сверхвысоких давлений и температур
Микроэлектроника
Высокоразрешающая визуализация наноразмерных устройств микроэлектроники, используемой в критически важном оборудовании
Природное и культурное наследие
Неразрушающие микроскопические исследования археологических находок, предметов искусства
Координатор разработки и создания экспериментальной станции 1−1 «Микрофокус»,
к.х.н. Шарафутдинов Марат Рашидович
m.r.sharafutdinov@srf-skif.ru
Области исследований:
Геология, геофизика
Глубинные процессы, происходящие в недрах Земли — образование минералов и полезных ископаемых
Материаловедение, космос
Состояния вещества в условиях сверхвысоких давлений и температур
Микроэлектроника
Высокоразрешающая визуализация наноразмерных устройств микроэлектроники, используемой в критически важном оборудовании
Природное и культурное наследие
Неразрушающие микроскопические исследования археологических находок, предметов искусства
Координатор разработки и создания экспериментальной станции 1−1 «Микрофокус»,
к.х.н. Шарафутдинов Марат Рашидович
m.r.sharafutdinov@srf-skif.ru
Предназначена для исследования структуры органических и неорганических веществ на атомно-молекулярном уровне для решения задач биомедицины и фармацевтики, материаловедения, химии твердого тела, энергетики, металлургии, атомной промышленности.
Области исследований:
Структурная биология и фармацевтика
Определение структур биологических макромолекул — белков и белковых комплексов для создания современных лекарственных препаратов узконаправленного действия
Конструкционные материалы
Структурно-обусловленные свойства функциональных материалов (металл-ионных аккумуляторов, химических источников тока, суперконденсаторов, топливных элементов) в процессе их создания и эксплуатации, получение композитов с заданными свойствами для энергетики, металлургической и атомной промышленности
Катализ
Процессы, происходящие при активации и деградации катализаторов для промышленно-значимых процессов нефтепереработки и нефтехимии, повышения экологической безопасности промышленных выбросов
Координатор разработки и создания экспериментальной станции 1−2 «Структурная диагностика»
Винокуров Захар Сергеевич
z.s.vinokurov@srf-skif.ru
Области исследований:
Структурная биология и фармацевтика
Определение структур биологических макромолекул — белков и белковых комплексов для создания современных лекарственных препаратов узконаправленного действия
Конструкционные материалы
Структурно-обусловленные свойства функциональных материалов (металл-ионных аккумуляторов, химических источников тока, суперконденсаторов, топливных элементов) в процессе их создания и эксплуатации, получение композитов с заданными свойствами для энергетики, металлургической и атомной промышленности
Катализ
Процессы, происходящие при активации и деградации катализаторов для промышленно-значимых процессов нефтепереработки и нефтехимии, повышения экологической безопасности промышленных выбросов
Координатор разработки и создания экспериментальной станции 1−2 «Структурная диагностика»
Винокуров Захар Сергеевич
z.s.vinokurov@srf-skif.ru
Предназначена для исследования свойств материалов в условиях мощного взрыва, импульсных ударных нагрузок и высоких температур для решения задач авиационной, космической, автомобильной промышленности, атомной и термоядерной энергетики. Оборудование станции позволяет в режиме реального времени изучать процессы, характерное время протекания которых достигает миллионной доли секунды (скорость порядка 1 км/с). Взрывные эксперименты будут проводиться в условиях стальной камеры, рассчитанной на взрыв мощностью до 2 кг в тротиловом эквиваленте.
Области исследований:
Взрывные процессы
Свойства конструкционных материалов в условиях интенсивных динамических воздействий — взрыва, ударно-волнового нагружения и импульсного лазерного излучения.
Химические реакции
Протекание химических реакций во время горения и взрыва в режиме реального времени
Формирование наноструктур
Формирование наноструктур (в частности, детонационных алмазов) под воздействием экстремальных нагрузок и в продуктах взрыва
Термоядерный синтез
Огнеупорность и трещиностойкость сплавов и композитов в условиях сверхсильных температурных градиентов, имитирующих воздействие высокотемпературной плазмы, для строительства термоядерных реакторов
Координатор разработки и создания экспериментальной станции 1−3 «Быстропротекающие процессы»,
к.ф.-м.н. Рубцов Иван Андреевич
i.a.rubtsov@srf-skif.ru
Области исследований:
Взрывные процессы
Свойства конструкционных материалов в условиях интенсивных динамических воздействий — взрыва, ударно-волнового нагружения и импульсного лазерного излучения.
Химические реакции
Протекание химических реакций во время горения и взрыва в режиме реального времени
Формирование наноструктур
Формирование наноструктур (в частности, детонационных алмазов) под воздействием экстремальных нагрузок и в продуктах взрыва
Термоядерный синтез
Огнеупорность и трещиностойкость сплавов и композитов в условиях сверхсильных температурных градиентов, имитирующих воздействие высокотемпературной плазмы, для строительства термоядерных реакторов
Координатор разработки и создания экспериментальной станции 1−3 «Быстропротекающие процессы»,
к.ф.-м.н. Рубцов Иван Андреевич
i.a.rubtsov@srf-skif.ru
Предназначена для решения широкого спектра задач в области структурной химии, катализа, материаловедения, полупроводниковой промышленности, геологии, экологии и др. Оборудование станции позволяет исследовать структуру органических и неорганических материалов на атомном уровне, а также проводить исследования функциональных материалов в "работающем" состоянии.
Области исследований:
Функциональные материалы
Структура функциональных материалов с заданными свойствами для авиационной, космической и автомобильной промышленности, а также магнитных материалов для микроэлектроники и вычислительной техники
Катализ
Структура активных центров катализаторов для их целенаправленного синтеза и подбора условий проведения каталитического процесса
Электроника, энергетика
Характеристики новых типов аккумуляторов и топливных элементов для улучшения их параметров
Экология, переработка
Химическое состояние, строение и концентрация загрязняющих примесей в пробах почв, сточных вод, заводских и автотранспортных выбросах для решения задач экологии — безопасного для окружающей среды извлечения полезных ископаемых, переработки отходов промышленных производств, утилизации мусорных полигонов и т. д.
Координатор разработки и создания экспериментальной станции 1−4 «XAFS-спектроскопия и магнитный дихроизм»,
к.ф.-м.н. Сараев Андрей Александрович
asaraev@catalysis.ru
Области исследований:
Функциональные материалы
Структура функциональных материалов с заданными свойствами для авиационной, космической и автомобильной промышленности, а также магнитных материалов для микроэлектроники и вычислительной техники
Катализ
Структура активных центров катализаторов для их целенаправленного синтеза и подбора условий проведения каталитического процесса
Электроника, энергетика
Характеристики новых типов аккумуляторов и топливных элементов для улучшения их параметров
Экология, переработка
Химическое состояние, строение и концентрация загрязняющих примесей в пробах почв, сточных вод, заводских и автотранспортных выбросах для решения задач экологии — безопасного для окружающей среды извлечения полезных ископаемых, переработки отходов промышленных производств, утилизации мусорных полигонов и т. д.
Координатор разработки и создания экспериментальной станции 1−4 «XAFS-спектроскопия и магнитный дихроизм»,
к.ф.-м.н. Сараев Андрей Александрович
asaraev@catalysis.ru
Предназначена для решения задач материаловедения, наук о жизни, археологии, палеонтологии. Высокоэнергетическое рентгеновское излучение с высокой проникающей способностью позволит получать высококонтрастные изображения как конструкционных материалов, так и живых лабораторных животных (мышей, крыс, минипигов), для которых в составе станции предусмотрен мини-виварий.
Области исследований:
Медицина
Процессы развития заболеваний и восстановления в ходе терапии у модельных животных в режиме реального времени, поиск биосовместимых материалов для трансплантологии
Диагностика
Ранняя диагностика онкологических заболеваний
Авиастроение, машиностроение
Поведение изделий из металлов и сплавов для авиа- и машиностроения в условиях внешних воздействий (высокой температуры, давления, механической деформации)
Природное и культурное наследие
Останки ископаемых живых организмов, археологические находки, музейные экспонаты и другие объекты культурного наследия
Координатор разработки и создания экспериментальной станции 1−5 «Диагностика в высокоэнергетическом рентгеновском диапазоне»,
к.ф.-м.н. Купер Константин Эдуардович
K.E.Kuper@inp.nsk.su
Области исследований:
Медицина
Процессы развития заболеваний и восстановления в ходе терапии у модельных животных в режиме реального времени, поиск биосовместимых материалов для трансплантологии
Диагностика
Ранняя диагностика онкологических заболеваний
Авиастроение, машиностроение
Поведение изделий из металлов и сплавов для авиа- и машиностроения в условиях внешних воздействий (высокой температуры, давления, механической деформации)
Природное и культурное наследие
Останки ископаемых живых организмов, археологические находки, музейные экспонаты и другие объекты культурного наследия
Координатор разработки и создания экспериментальной станции 1−5 «Диагностика в высокоэнергетическом рентгеновском диапазоне»,
к.ф.-м.н. Купер Константин Эдуардович
K.E.Kuper@inp.nsk.su
Предназначена для решения широкого спектра задач физики, химии и материаловедения. Оборудование станции позволит исследовать катализаторы, элементы микроэлектроники и полупроводниковые изделия.
Области исследований:
Катализ
Эволюция состава и электронной структуры каталитических систем непосредственно в ходе протекания реакции
Электроника
Поверхности монокристаллов, металлов, полупроводников и их гетероструктур в сверхвысоком вакууме, в частности для развития компонентной базы и новых принципов дизайна устройств молекулярной электроники, наноэлектроники и спинтроники
Материаловедение
Процессы коррозии, термического разложения/разрушения, окисления, восстановления и т. д. различных важных функциональных материалов в зависимости как от условий приготовления, так и их эксплуатации
Полупроводниковые технологии
Структура многослойных полупроводниковых структур, углеродных композиционных и наноструктурированных материалов
Химические технологии
Закономерности, приводящие к активации или дезактивации каталитических систем, для создания новых катализаторов с оптимальными характеристиками для различных задач промышленности
Координатор разработки и создания экспериментальной станции 1−6 «Электронная структура»,
к.х.н. Панафидин Максим Андреевич
mpanafidin@catalysis.ru
Области исследований:
Катализ
Эволюция состава и электронной структуры каталитических систем непосредственно в ходе протекания реакции
Электроника
Поверхности монокристаллов, металлов, полупроводников и их гетероструктур в сверхвысоком вакууме, в частности для развития компонентной базы и новых принципов дизайна устройств молекулярной электроники, наноэлектроники и спинтроники
Материаловедение
Процессы коррозии, термического разложения/разрушения, окисления, восстановления и т. д. различных важных функциональных материалов в зависимости как от условий приготовления, так и их эксплуатации
Полупроводниковые технологии
Структура многослойных полупроводниковых структур, углеродных композиционных и наноструктурированных материалов
Химические технологии
Закономерности, приводящие к активации или дезактивации каталитических систем, для создания новых катализаторов с оптимальными характеристиками для различных задач промышленности
Координатор разработки и создания экспериментальной станции 1−6 «Электронная структура»,
к.х.н. Панафидин Максим Андреевич
mpanafidin@catalysis.ru
Это учебно-научная лаборатория, направленная в первую очередь на подготовку кадров. Начинающие пользователи, научные сотрудники, студенты и аспиранты смогут освоить базовые синхротронные методики, научиться работать с оптикой и экспериментальным оборудованием.
Универсальное оборудование станции позволит решать широкий круг задач для различных образовательных дисциплин, таких как химия, физика, биология, геология, экология, медицина и фармацевтика.
Координатор разработки и создания экспериментальной станции 1−7 «Базовые методы синхротронной диагностики»,
к.ф.-м.н. Сараев Андрей Александрович
asaraev@catalysis.ru
Универсальное оборудование станции позволит решать широкий круг задач для различных образовательных дисциплин, таких как химия, физика, биология, геология, экология, медицина и фармацевтика.
Координатор разработки и создания экспериментальной станции 1−7 «Базовые методы синхротронной диагностики»,
к.ф.-м.н. Сараев Андрей Александрович
asaraev@catalysis.ru
Сервисы
Центр обработки данных
Это комплекс, предназначенный для хранения, обработки и передачи данных. Он представляет собой серверы, системы хранения данных, программное обеспечение и сетевое оборудование, объединенные в единую инфраструктуру.
ЦОД будет хранить и обрабатывать данные, полученные в ходе экспериментов на семи станциях первой очереди.
Общая производительность вычислительного комплекса РСК «Торнадо» — 356 Тфлопс. Этой мощность позволит СКИФ принимать от 2 до 2,5 тысяч исследователей в год для проведения экспериментов.
ЦОД будет хранить и обрабатывать данные, полученные в ходе экспериментов на семи станциях первой очереди.
Общая производительность вычислительного комплекса РСК «Торнадо» — 356 Тфлопс. Этой мощность позволит СКИФ принимать от 2 до 2,5 тысяч исследователей в год для проведения экспериментов.
Лабораторный комплекс
Лабораторный комплекс вспомогательных исследований и пробоподготовки ЦКП «СКИФ» размещается в отдельно стоящем лабораторном корпусе.
Для ученых доступны следующие возможности:
Для ученых доступны следующие возможности:
- Физико-химическая пробоподготовка (резка, полировка, обработка поверхности образцов реактивами, термическая и плазменная обработка, манипуляции в газовой атмосфере, проведение химических реакций)
- Выращивание и отбор белковых кристаллов
- Исследование на электронном и оптических микроскопах
- Сервисная поддержка технологического оборудования в части оперативного изготовления элементов оснастки, отдельных узлов систем окружения образца, доработки деталей, сборки, регулировки и тестирования узлов и агрегатов, ремонт и профилактическое обслуживание.