Разработка МАИ поможет повысить эффективность исследований в области фундаментальной физики

Учёные Московского авиационного института создают высокоточные поворотные механизмы, которые отвечают за положение элементов в оптических системах синхротронных станций. Это научные установки, позволяющие заглянуть внутрь вещества, не разрушая его, и понять процессы, которые невозможно зафиксировать никакими другими приборами. Проект, в котором участвуют институт № 7 «Робототехнические и интеллектуальные системы» МАИ и завод ООО «ПИМЕК», реализуется по заказу НИЦ «Курчатовский институт» — ведущей научной организации России в области синхротронных и нейтронных исследований.

— Синхротроны последнего, четвёртого поколения, существующие во Франции, Швеции, Бразилии и США, позволяют учёным изучать строение материалов на уровне атомов и молекул. Эти установки создают рентгеновские лучи высокой яркости и направленности — эти характеристики напрямую влияют на результаты проводимых с помощью синхротронов исследований. Ввод в эксплуатацию российских установок нового поколения диктует необходимость оснащения их передовым оборудованием. Это позволит в ближайшие годы как совершать важные открытия в фундаментальной науке, так и решать прикладные задачи: например, расшифровывать структуру сложных белков и вирусов, разрабатывать новые материалы для энергетики и лекарственные препараты, — говорит куратор проекта, доцент кафедры 701 «Авиационные робототехнические системы» МАИ Виталий Полянский.

Новые поворотные механизмы нужны для монохроматоров — важнейших приборов в составе синхротронной установки. Монохроматор выделяет из широкого пучка излучения луч с заданной энергией. Для оптимального позиционирования такого луча оптика внутри прибора должна настраиваться с максимальной точностью (до десятых долей угловой секунды) — для этого и потребуется маёвская разработка.

Как отмечает Виталий Полянский, поворотные узлы на действующих в России синхротронных установках имеют ряд ограничений по точности и стабильности. Значительная часть этого оборудования — импортного производства и состоит из компонентов, созданных несколько десятилетий назад. Разработка МАИ позволит обеспечить отечественные синхротронные установки современными приводами, так как создаваемые изделия по своим характеристикам соответствуют лучшим мировым аналогам.

— В нашей конструкции узлов применён волновой редуктор с червячной передачей — это позволяет решить проблему люфта, обеспечить жесткость конструкции и реализовать высокую точность передачи луча. Всё это необходимо для поддержания его стабильности в рабочих условиях вакуума и при динамических нагрузках, — объясняет эксперт.

Опытные образцы уже готовы — их испытания завершились в июне. В перспективе — создание серийных агрегатов для используемых в России синхротронных станций.