На сессиях ПКК

ИБР-2М запущен

На первое место выходит модернизация комплекса спектрометров реактора

35-я сессия Программно-консультативного комитета по конденсированным средам, работавшая 16-17 января, началась с доклада председателя ПКК В.Канцера о выполнении рекомендаций предыдущей сессии комитета. Вице-директор ОИЯИ М.Г.Иткис проинформировал членов ПКК о резолюции 110-й сессии Ученого совета Института и решениях Комитета полномочных представителей правительств государств - членов ОИЯИ. Члены ПКК ознакомились с итогами физического и энергетического пусков реактора ИБР-2М, с обзором заявок на проведение экспериментов на комплексе его спектрометров, с ходом работ по модернизации ряда экспериментальных установок. С научными докладами на сессии выступили М.-Л.Краус, В.А.Тронов, П.Ю.Апель, Э.Леман, В.А.Милков, А.Ю.Черный. Постерные работы представили молодые ученые ЛИТ и ЛТФ.

Для нашего еженедельника итоги сессии прокомментировал председатель ПКК академик АН Молдовы Валерий Канцер:

- Программа нынешней сессии, как и ряда предыдущих, включала два основных блока вопросов. Первый освещал статус и состояние дел по модернизации реактора ИБР-2 - сердца всей нейтронной науки, и если на предыдущих сессиях мы знакомились с первыми измерениями его "состояния здоровья", то на нынешней был представлен мониторинг всех параметров, подтвердивший их соответствие техническому проекту. Можно сказать, что реактор вышел на стадию нормального функционирования, выдает нужный поток нейтронов и на нескольких его каналах начались первые измерения.

Три этапа модернизации установок

Второй блок, связанный с модернизацией инструментария реактора и формированием программы исследований, постепенно выходит на первое место. Несколько экспериментальных установок уже работают, три модернизированные - комплекс дифрактометров СКАТ и ЭПСИЛОН и рефлектометр GRAINS - должны быть запущены до конца года. В экспериментальное окружение уже вложены определенные финансы, и вложения еще последуют, значит использовать установки нужно с наилучшим КПД, чтобы, говоря языком экономики, получить возврат инвестиций через новые знания. Многие из экспертов и участников сессии заострили внимание на этом аспекте, модернизация установок должна проводиться под жестким контролем и в соответствии с разработанным планом.

Первый этап модернизации инструментария, включающий обновление шести спектрометров, требующее меньший объем работ, завершится в конце этого года. В 2013-м начнется второй этап - по следующим шести установкам. В этом же году начнутся работы по измерительному комплексу, который будет работать в режиме реального времени на 13-м канале реактора. На двух последних этапах будет концентрироваться и финансирование.

ИБР-2М: очередь из проектов

Сегодня, когда уже запущены дифрактометр ДН-2 и ряд других установок, идет работа по формированию пакета исследовательских проектов. Мне приятно отметить, что руководство ЛНФ откликнулось на наши пожелания сделать работу с пользователями систематической. По этой теме два сообщения на комитете сделал Д.П.Козленко. Он познакомил нас с пакетом предложений экспериментов на ИБР-2М. Радует, что на первый после остановки сбор заявок подано 106 предложений с достаточно широкой географией: 60 процентов заявок поступили от исследователей России, остальные - от специалистов стран, входящих и не входящих в ОИЯИ. Мне кажется любопытным и распределение предложений по областям исследований: две трети составляют проекты по физике и материаловедению, но и в области биологии, химии, геохимии, биофизики, прикладных исследованиях сделано достаточное количество предложений. Д.П.Козленко представил и распределение загрузки экспериментальных установок: за исключением спектрометра ЮМО, на который приходится четверть всех проектов, остальные установки загружены достаточно равномерно. На сессии эксперты ПКК говорили о том, что уже подготовлены проекты новых экспериментов, авторы которых только ждут объявления о начале сбора новых предложений.

Поддержать пользователей

В ЛНФ прислушались и к другой нашей рекомендации и привлекли членов программного комитета в качестве экспертов по отбору исследовательских пользовательских проектов. В этой работе участвовало большинство членов ПКК, каждый в своей области, возможно, поэтому на сессии и не возникло дополнительных вопросов по проектам.

Как первый результат систематической работы с пользователями, проводимой в ЛНФ, можно рассматривать элементы созданной новой инфраструктуры, дополняющей измерительный комплекс, о которой рассказал Д.П.Козленко. Это всегда было узким местом, о чем мы говорили на предыдущих сессиях. Необходимы вспомогательные помещения, где можно было бы подготовить образцы, отвечающие требованиям различных установок, чтобы обеспечить шлифовку, полировку, нанесение вспомогательных слоев и другие работы. Отрадно, что такая вспомогательная лаборатория создана в ЛНФ и уже заработала.

Естественно, что проведение исследований невозможно без компьютерного сопровождения - обработки, систематизации данных, и для этого организован специальный офис для пользователей. В онлайн режиме заработала информационная платформа, где пользователи уже обмениваются информацией о возможностях установок, ведется дискуссия. В этом вопросе можно воспользоваться опытом других международных центров.

Новые проекты, новые установки

Очень важно, чтобы ОИЯИ занял свои собственные, уникальные ниши в глобальной науке по большим проектам, от них будут ответвляться и далее самостоятельно развиваться маленькие проекты. Этот вопрос позиционирования ОИЯИ в мировой науке был поставлен на прошлой сессии и перенесен на летнюю: рассмотреть, например, круг задач по нанотехнологиям, который можно было бы решать нейтронными методами. В любых исследованиях всегда возникают два аспекта: как они вписываются в большую науку и как воспринимаются обществом.

С прекрасным научным докладом по построению нейтронных образов выступил Э.Леман. Эта большая область исследований дополняет традиционную магнитную томографию, радиографию. Методом последней нельзя исследовать металлические изделия, а с помощью нейтронов это можно прекрасно делать. Во время доклада спонтанно родилось предложение заслушать на следующей сессии, как это направление можно было бы развить в ЛНФ, а может быть, и в ЛРБ, поскольку оно еще только возникло, и грех было бы не воспользоваться в этих целях возможностями ИБР-2М, особенно его холодных замедлителей. Мне кажется, члены ПКК четко уловили этот момент: пора переходить, если говорить в терминах оптики, от таких характеристик объекта, как длина волны, коэффициент отражения, к объемным картинкам распределения свойств в материале. Это очень перспективно и может стать основой для возникновения новых экспериментальных нейтронных установок.

Интересен был и доклад П.Ю.Апеля по наножидкостным диодам: их создают с помощью технологии обработки пор, когда процессу протекания жидкости придается нелинейный характер. Это мощное направление, развиваемое сейчас в мире, интересно и в медицинских приложениях. Это тем более продуктивная тема, что в ней используются старые наработки ЛЯР по трековым мембранам.

Премии молодым

В постерной сессии участвовали девять работ молодых сотрудников ЛИТ и ЛТФ. Представленные работы можно разделить на две группы: программирование, развитие грид-систем, методика вычислений; моделирование различных свойств, структур, развитие теоретических методов анализа. Все работы довольно яркие, среди лучших, выбранных экспертами комитета, - две работы с полученными научными результатами, одна методическая. В занявшей первое место работе Л.А.Сюракшиной есть и разработанная программа и полученные по ней результаты.

А наш программно-консультативный комитет сделал очередной шаг навстречу молодым. Теперь они кроме дипломов победителей постерной сессии будет получать и денежное вознаграждение (около 10 тысяч рублей) - или грант на участие в конференции или визит в научный центр. Если эта система будет внедрена во всех ПКК, то надеемся, у молодых появится более мощная волна интереса участвовать в них. Ведь первоначально мы и задумывали такие презентации для усиления контактов с молодыми учеными, теперь это начинание подхватили все программные комитеты. Радует, что дирекция Института восприняла наше новое предложение позитивно.

Лучшим постерным докладом 35-й сессии ПКК по конденсированным средам была названа работа Л.А.Сюракшиной "Ab initio квантово-химические кластерные вычисления электронных и магнитных свойств систем с сильными электронными корреляциями". Два призера - А.А.Гусев ("Компьютерный анализ моделей наномасштабных квантоворазмерных структур во внешних полях") и О.А.Афанасьев ("Biodosimetry 1.0: бесплатное программное обеспечение для биодозиметрии"). А победителям постерной сессии предыдущего заседания комитета Т.Н.Муруговой, С.Е.Кичанову и М.Овчарек председатель ПКК В.Канцер вручил дипломы.

Есть шанс стать лидерами

С научным докладом "Успехи и развитие методов нейтронной радиографии" на сессии программного комитета выступил доктор Э.Леман (Институт Пауля Шеррера (PSI), Швейцария). Автор доклада дал интервью вашему корреспонденту:

- Нейтроны обладают большой проникающей способностью, что позволяет "видеть" внутреннюю структуру объекта и состав исследуемых образцов. Такой же способностью обладает и рентгеновское излучение, но получаемые с его помощью снимки, как правило, менее контрастны. Нейтроны же позволяют получить более сильный контраст в изображении, что связано с большей разницей в сечениях поглощения для большинства современных конструкционных материалов по сравнению с рентгеновским излучением.

Такие исследования на источниках рентгеновского излучения начались лет 20-30 назад, но они требовали от исследователя очень много времени. Сегодня, с развитием цифровой и компьютерной техники, использование нейтронов дает большой выигрыш по времени и более удобно для пользователей. Также стали возможными количественный анализ нейтронных изображений и применение новых техник, таких как томография, фазовый контраст изображений, стробоскопический метод. Для проведения этих исследований необходимы мощные источники нейтронов, и очень хорошо, что реактор ИБР-2 опять в строю: у нас есть хороший шанс поделиться нашим многолетним опытом в этой области с российскими коллегами, и я приветствую участие ученых ЛНФ в развитии этого научного направления.

У реактора ИБР-2М есть преимущество - импульсный источник нейтронов, что дает возможность использовать нейтроны различных энергий. Это позволяет достигать более высокого контраста, особенно при измерениях на брегговских скачках. Европейские исследователи тоже проявляют значительный интерес к этому направлению в нейтронной радиографии и томографии в связи со строительством европейского импульсного нейтронного источника ESS. Поскольку ESS будет запущен через 7-10 лет, то это время может быть использовано для активного развития метода нейтронной радиографии и томографии здесь в Дубне и для расширения сотрудничества с европейскими исследователями, что позволит ИБР-2М стать пионером в этом направлении. Также весьма перспективно было бы комбинировать анализ нейтронных изображений с данными, полученными методом дифракции нейтронов высокого разрешения, который активно развивался в ЛНФ на протяжении последних 20 лет. Аналогичный подход в рамках проекта IMAT сейчас реализуется на импульсном источнике нейтронов ISIS (Великобритания).

У PSI уже есть хорошие связи с ЛНФ, там работают ваши бывшие сотрудники Д.Шептяков и В.Помякушин. А в России в области нейтронной радиографии у ЛНФ не много конкурентов, даже с учетом того факта, что в НИЦ "Курчатовский институт" аналогичные исследования начались двумя годами раньше. У вас есть хороший шанс сделать рывок и стать лидером этого направления.

Ольга ТАРАНТИНА, фото Елены ПУЗЫНИНОЙ