Придумывать и реализовывать
- 27.03.2024
Институт ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) уделяет большое внимание работе по поддержке талантливых молодых физиков. Занимаясь научной деятельностью в Институте, студенты старших курсов Новосибирского государственного университета (НГУ) и Новосибирского государственного технического университета (НГТУ НЭТИ) могут стать лауреатами именных стипендий ИЯФ СО РАН. Эта почетная награда – показатель успешного старта в карьере молодого специалиста. Стипендии носят имена сотрудников ИЯФ, внесших существенный вклад в развитие науки и института. В 2023 г. лауреатом стипендии Г. И. Будкера стал магистрант Физического факультета НГУ (ФФ НГУ) Станислав Рева. Молодой ученый рассказал о том, какие научные достижения были отмечены Ученым советом ИЯФ СО РАН, почему в школе он предпочел математике физику, что главное при выборе научного направления, и можно ли удивить семью «нгушников» своим поступлением в университет.
Магистрант ФФ НГУ Станислав Рева. Фото Т. Морозовой.
Станиславу 23 года, и он учится на втором курсе магистратуры физфака НГУ. С третьего курса он выбрал специальность физика-ускорительщика. Ускорительная физика – одно из четырех основных научных направлений ИЯФ СО РАН. Накопители заряженных частиц и встречные пучки; электронное охлаждение для получения интенсивных и плотных пучков тяжелых частиц; промышленные ускорители для радиационных технологий – это лишь часть идей ИЯФ СО РАН, реализованных в Институте, которые изменили всю ускорительную физику. Многие из них принадлежали основателю и первому директору Института академику Г.И. Будкеру. Именно его именем и названа самая почетная из студенческих стипендий ИЯФ СО РАН.
– Расскажи, пожалуйста, почему ты выбрал НГУ?
– В хорошем смысле, у меня не было выбора. Папа и дядя оканчивали физфак новосибирского государственного университета и оба работают в ИЯФ СО РАН, мама всю жизнь занималась биологией и только потом сменила род деятельности, мой дед – тоже ученый, он приехал из Тальменки (Алтайский край) поступать в физико-математическую школу при НГУ, и был в одном из первых наборов ФМШ. Он математик, как и моя тетя. А у бабушки была вообще очень интересная для того времени профессия – программист.
– Родители обрадовались, когда и ты поступил в университет?
– У нас все учились в университете, так что реакция скорее была, типа: ну, поступил и поступил, молодец (Смеется.)
С. Рева на линаке ЦКП «СКИФ». Фото Т. Морозовой.
– Получается, больше всего в семье физиков и математиков. Почему твой выбор пал на физфак, а не на мехмат?
– В школе я постоянно участвовал в различных математических олимпиадах, а в 9 классе случайно пошел на Всероссийскую олимпиаду по физике и умудрился взять призовое место. Вот именно тогда математика как-то сама собой отвалилась – она стала для меня слишком абстрактной, а в физике мне понравилась ее прикладная сторона.
– А какое направление в физике ты для себя выбрал и с чем был связан выбор?
– Для меня само направление было не так важно, как люди, с которыми надо будет работать. На втором курсе я выполнял курсовую работу у доктора физико-математических наук Олега Игоревича Мешкова. Мне очень понравилось работать с моим научным руководителем, и я остался в лаборатории и стал физиком-ускорительщиком. Мне кажется, главное, чтобы было комфортно с коллегами, приятно – я из таких вещей исходил.
Директор ИЯФ СО РАН академик РАН П.В. Логачев и магистрант ФФ НГУ С. Рева после вручения наград. Фото М.Кузина.
– В 2023 году ты получил именную стипендию Г.И. Будкера – это почетная награда для любого начинающего специалиста, работающего в ИЯФ СО РАН. Расскажи, пожалуйста, какие твои достижения были отмечены этой стипендией?
– Одно из направлений моей научной деятельности связано с линейным ускорителем (линаком) для Центра коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» (ЦКП «СКИФ»). Это одна из основных частей ускорительного комплекса СКИФ, которая, как и все технологически сложное оборудование для проекта, производится в ИЯФ СО РАН. Совместно с аспиранткой из Китая Мао Сяочао мы работали над оптической диагностикой линака. Сяочао в 2023 году защитилась и уехала домой, и теперь я отвечаю за оптическую диагностику. Передо мной стояла абсолютно прикладная задача – создать программное обеспечение для измерения эмиттанса пучка на линаке. Эмиттанс – это фазовый объем электронного пучка, и чем он меньше, тем выше яркость источника СИ. У синхротрона СКИФ будет беспрецедентно малый эмиттанс, около 76 пикометров радиан. Так вот, чтобы специалисты могли быстро получать точное значение эмиттанса на линаке, нужно было написать автоматический код и создать пользовательское приложение. Для меня это было несложно, потому что я люблю программировать, это мое хобби. Сейчас мое ПО используется на первой очереди линкака, но в будущем будет работать и на синхротроне.
Измерение эмиттанса пучка. Иллюстрация предоставлена С. Ревой.
– Ты сказал, что оптическая диагностика – это лишь одно из направлений, которым ты занимаешься в Институте. Что ты еще делаешь?
– Моя дипломная работа посвящена изучению метода определения магнитной оси мульти-польных элементов ускорителей с помощью оптической визуализации магнитных полей. Мульти-польные элементы ускорителей – это квадрупольные, секступольные и др. магниты, которые представляют единую структуру ускорителя, внутри которой и двигается пучок частиц. Так как современные требования к точности изготовления ускорителей очень высоки, то и параметры магнитных систем должны им соответствовать. Производство магнитов всегда связано с различными неточностями изготовления и сборки, а также со случайными ошибками. Поэтому современная практика изготовления магнитных элементов включает обязательное измерение параметров изготовленных устройств. Делается это обычно сразу после изготовления, но процесс монтажа и даже сама транспортировка может сбить проектные параметры. На данный момент измерение магнитов «на месте» применяется редко. Передо мной же была поставлена задача исследовать альтернативный метод магнитных измерений – более наглядный и потенциально более мобильный, чем распространенные методы.
Магнитная ось. Иллюстрация предоставлена С. Ревой.
Метод основан на магнитооптическом эффекте вращения плоскости поляризации света в оптически активных средах, позволяющем визуализировать распределение интенсивности магнитного поля. Мы спроектировали и создали прецизионный юстировочный стенд и провели серию экспериментов с квадруполем, который нам отдали коллеги из лаборатории 5.21. Метод показал свою эффективность, но, конечно, есть детали, требующие доработки. Для диплома того, что мы уже сделали, мне хватит, но вообще точное и быстрое определение магнитной оси – актуальная задача для ИЯФ. Поэтому было бы очень круто сделать стенд магнитных измерений, основанный на этой методике, создать вокруг него коллектив. Получится небольшая производственная ячейка ИЯФ. Вот до этого я бы хотел довести свою работу по данному направлению.
Станислав Рева на стенде магнитных измерений в ИЯФ СО РАН. Фото Т. Морозовой.
– Мне кажется, ты довольно загружен в Институте: расскажи, что тебе нравится в работе в ИЯФ и чем еще в ближайшее время ты будешь заниматься?
– В науке можно долго разбираться в проблеме и не получать какого-то видимого результата, но здесь тебя никто не будет заставлять что-то из себя выдавливать, если ты ничего не придумал. Задачи курсируют в голове постоянно, и ты все равно придешь к решению. Мне нравится, что в ИЯФ тебе дают возможность думать и реализовывать придуманное.
Кстати, в мае начнется перевозка линейного ускорителя на площадку ЦКП «СКИФ» в Кольцово – будем ящики таскать.
Подготовила: Татьяна Морозова