Институт сильноточной электроники СО РАН успешно завершил выполнение трехлетнего гранта в рамках нацпроекта
Институт сильноточной электроники СО РАН завершил выполнение работ, продолжавшихся с 2021 по 2023 год по гранту в форме субсидии по теме «In situ методы синхротронных исследований многослойных функциональных структур с уникальными параметрами и свойствами, созданных пучково-плазменной инженерией поверхности».
Вместе с ИСЭ СО РАН в реализации проекта участвовали 8 организаций: НИ ТГУ, НИ ТПУ, ТУСУР, ИФПМ СО РАН (все – г. Томск), ИЯФ СО РАН (г. Новосибирск), ИЭФ УрО РАН (г. Екатеринбург), УУНиТ, НПА «Технопарк АТ» (г. Уфа). Все мероприятия, запланированные грантом, выполнены в полном объеме.
За трехлетний период выполнения проекта были получены важнейшие результаты:
1. В рамках работ по направлению синхротронных и нейтронных исследований, необходимых для решения принципиально новых фундаментальных и крупных прикладных задач:
— получены приоритетные результаты в области закономерностей синтеза жаростойких, защитных, упрочняющих структур на поверхности конструкционных и функциональных материалов с использованием разработанного и созданного в рамках проекта уникального электронно-ионно-плазменного стенда (ВЭИПС) и in situ синхротронных методов исследований;
— разработаны и внедрены 5 технологий изготовления и контроля качества изделий;
— по направлениям исследований проекта опубликовано более 60 статей, индексируемых в системе Web of Science.
2. В рамках выполнения работ по направлению создания сетевой синхротронной и нейтронной научно-исследовательской инфраструктуры на территории Российской Федерации:
— разработан, изготовлен и модернизирован ряд основных узлов ВЭИПС-1, а также отдельные модули программы управления, позволяющее реализовывать различные методы пучково-плазменной инженерии поверхности: плазменно-ассистированное вакуумно-дуговое напыление, магнетронное, в том числе и дуальное, напыление, импульсную электронно-пучковую обработку, нанесение покрытий методом реакционного анодного испарения в дуге низкого давления;
— выполнены работы по сборке, запуску, тестированию узлов и систем стенда ВЭИПС-1 на станции «Прецизионная дифрактометрия» на канале вывода СИ № 6 источника СИ ВЭПП-3. По результатам этих работ произведен ввод в эксплуатацию ВЭИПС- 1, апробированы все новые заявленные и разработанные методы пучково-плазменной инженерии поверхности с пучком СИ для синтеза структур в режиме in situ;
— существенно модернизирована инфраструктура на каналах источника СИ ВЭПП-3 и СИ ВЭПП-4М для проведения синхротронных исследований по всем задачам проекта;
— в Томске, Уфе и Екатеринбурге созданы три центра компетенций – «Научно-исследовательский центр «Томский центр компетенций в области пучково-плазменной инженерии и синхротронных исследований» (НИЦ ТЦК), «Центр компетенций в области пучково-плазменной инженерии и синхротронных исследований на базе УУНиТ» в г. Уфа, «Центр компетенций в области пучково-плазменной инженерии и синхротронных исследований на базе ИЭФ УрО РАН» (ЦКИЭФ);
— созданы две новые лаборатории: лаборатория методов синхротронных исследований (ЛМСИ) и лаборатория компонентов и систем для синхротронных исследований (ЛКССИ) на базе получателя гранта ИСЭ СО РАН, являющиеся частью сетевой синхротронной и нейтронной научно-исследовательской инфраструктуры на территории РФ. Созданные коллективы участвуют в создании двух пользовательских станций первой очереди ЦКП «СКИФ»;
— разработан ряд методик исследования свойств структур, синтезированных на поверхности материалов с использованием синхротронного излучения;
— проведены патентные исследования для определения патентной чистоты и технического уровня разрабатываемых объектов техники в области электронно-ионно-плазменной инженерии поверхности и методов СИ. Подано 9 заявок на патенты на изобретения. На конец 2023 года получено 5 положительных решений;
— разработан проект технического задания на экспериментальную пользовательскую станцию «Поверхность» ЦКП «СКИФ»
3. В рамках выполнения работ по направлению подготовки специалистов в области разработки, проектирования и строительства источников синхротронного и нейтронного излучения, а также научных кадров для проведения синхротронных и нейтронных исследований (разработок):
— проведены две очные школы синхротронного излучения для студентов и молодых ученых (в рамках конгресса EFRE-2022, г. Томск) и конференции GDPA-2023, г. Уфа) и одна on-line школа в области синхротронных и нейтронных исследований;
— проведена секция «Synchrotron and neutron research in materials science» на 16-й конференции International Conference on Modification of Materials with Particle Beams and Plasma Flows (2-8 октября 2022 г.) в рамках 8го конгресса International Congress on Energy Fluxes and Radiation Effects (EFRE-2022) и секция Synchrotron Radiation and Extreme Impacts (18-22 сентября 2023 г.) в рамках конференции Gas-Discharge Plasma and Applications (GDPA-2023);
— разработаны 3 дополнительные профессиональные образовательные программы и организовано обучение по ним 180 студентов, молодых ученых и специалистов;
— модернизировано оборудование на станциях источников СИ ВЭПП-3 и ВЭПП-4М и в высших учебных заведениях – соисполнителях проекта для проведения занятий в рамках реализации разработанных образовательных программ.
Полученные научно-технические результаты, созданная инфраструктура и образовательные коллективы обладают огромным потенциалом, который будет способствовать развитию синхротронных и нейтронных исследований в России.
Работы выполнены в рамках федеральной научно-технической программы развития синхротронных и нейтронных исследований и исследовательской инфраструктуры на 2019-2027 годы федерального проекта «Развитие масштабных научных и научно-технологических проектов по приоритетным исследовательским направлениям» национального проекта «Наука и университеты».
Источник: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт сильноточной электроники Сибирского отделения Российской академии наук (ИСЭ СО РАН)