Томский политех создает установки класса мегасайенс

Политехники создают уникальное научное оборудование, программные продукты, инженерные конструкции и системы, работают над теоретическим обоснованием инновационных технических решений. 

 

TAIGA

 

Гамма-обсерватория TAIGA (Tunka Advanced Instrument for cosmic ray and Gamma Astronomy) — проект разряда мегасайенс по строительству на территории Тункинского астрофизического центра коллективного пользования ИГУ крупнейшей гамма-обсерватории. Ее задача — регистрация частиц сверхвысоких энергий, приходящих из Вселенной. Полученные результаты позволят решить ряд фундаментальных задач астрофизики элементарных частиц и гамма-астрономии. Кроме того, сам процесс создания гамма-обсерватории дает возможность отработки новых технологий и решения задач наносекундной электроники, многопроцессорных систем сбора данных и так далее. Томский политех присоединился к проекту в 2023 году.

 

В 2025 году ТПУ завершил тестирование очередной версии схемы чувствительных элементов для сцинтилляционного детектора мюонов. Это устройства для регистрации всех заряженных частиц широкого атмосферного ливня и мюонной компоненты для одной из установок гамма-обсерватории TAIGA — TAIGA- Muon.

 

Ученые полностью переделали элементы, связанные с цифровой обработкой аналоговых сигналов с детекторов этого типа, частично переписали и программное обеспечение. На будущий год запланированы полевые испытания с отлаженным прототипом.

 

NICA

 

NICA (Nuclotron-based Ion Collider fAcility) — это сверхпроводящий коллайдер протонов и тяжелых ионов, строящийся на базе Лаборатории физики высоких энергий им. В.И. Векслера и А.М. Балдина Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ) в городе Дубна.

 

В 2025 году Томский политех вступил в коллаборацию по созданию многоцелевого детектора MPD – одного из двух детекторов коллайдера NICA. В зоне основной ответственности политехников – анализ светимости в столкновениях пучков ядер, это важнейшая характеристика в рамках коллайдерных экспериментов: чем больше светимость, тем чаще происходят столкновения частиц из встречных пучков.

 

Еще одна важная задача, которую реализует ТПУ в рамках проекта NICA, – подготовка кадров. В 2026 году политехники планируют расширить исследовательскую группу в проекте и заняться новыми задачами в рамках запуска коллайдера.

 

СКИФ

 

Центр коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» Института катализа СО РАН – проект класса мегасайенс с синхротроном поколения «4+». Его уникальные характеристики позволят проводить передовые исследования с яркими и интенсивными пучками рентгеновского излучения во множестве областей – химии, физике, материаловедении, биологии, геологии, гуманитарных науках.

 

В 2025 году на форуме «Технопром-2025» ТПУ совместно с партнерами подписал соглашение о запуске высокотехнологичного производства сплиттеров. Это устройства на основе искусственных алмазов для разделения синхротронного пучка для установок поколения «4+». Они позволят более чем в три раза повысить эффективность проведения экспериментов. Такое научное оборудование будет использоваться не только для СКИФа, но и для другой новейшей синхротронно-нейтронной инфраструктуры, которая сейчас развивается в России.

 

Что касается проекта СКИФ в целом, то ученые и инженеры вуза совместно с партнерами создали 25 единиц научного оборудования и программных продуктов, а также свинцовые защитные боксы и инженерные системы.

 

В декабре 2025 года ТПУ полностью завершил все монтажные работы защитных боксов. Общий вес конструкций порядка 700 тонн, более 300 тонн из них – свинец. Следующий этап – пуско-наладочные работы инженерных систем и механизмов. К ним политехники приступят в январе 2026 года.

 

СИЛА

 

Проект «СИЛА» («СИнхротрон-ЛАзер») – это принципиально новый синхротронный комплекс, объединяющий в себе синхротронный источник IV поколения на 6 ГэВ и рентгеновский лазер на свободных электронах. На установке будут проводить исследования в области био- и нанотехнологий и материаловедения. Работы по строительству синхротрона будут идти в подмосковном наукограде Протвино, их планируют начать в 2026 году. Проект инициирован Научно-исследовательским центром «Курчатовский институт».

 

В 2025 году специалисты ТПУ спроектировали и изготовили два типа программно-управляемых источников питания. Они будут использоваться в системе управления основными и корректирующими обмотками магнитов ускорительно-накопительного комплекса и обеспечивать формирование в обмотках магнитов токов заданной величины.

 

Собранные прототипы уже переданы заказчику для испытаний. Планируется, что после испытаний на стенде в комплексе с прототипами и опытными образцами магнитов-квадруполей, источники питания будут доработаны Томским политехом для серийного производства.

 

В 2026 году Томский политех продолжит участие в проектах в рамках Федеральной научно-технической программы развития синхротронных и нейтронных исследований и исследовательской инфраструктуры. Особый акцент будет сделан на теоретическое обоснование ценности установок класса мегасайенс и демонстрацию их возможностей для промышленности.

 

— Очень важно, чтобы установки такого класса приносили пользу не только ученым, но и экономике, — отмечает проректор по науке и стратегическим проектам ТПУ Алексей Гоголев.

 

Источник фото: Томский политехнический университет