A Novoszibirszk melletti Kolcovo tudományos városában a mérnökök a Szibériai Körkörös Fotonforrás (SKIF) üzembe helyezésének utolsó szakaszához érkeztek. A 3 GeV energiájú gyorsítót arra tervezték, hogy rendkívül fényes és koherens röntgensugarakat állítson elő kutatásokhoz, az új gyógyszerektől és akkumulátoroktól kezdve a kohászaton és mikroelektronikán át a fejlett építőanyagokig.
2026 májusára a komplexum fizikai készenléti szintje elérte a 99,7%-ot. Júliusra az injektorrendszer – amely egy lineáris gyorsítóból és egy booster szinkrotronból áll – már stabilan működött, miközben egy 3 GeV-es elektronsugár sikeresen áthaladt a transzfercsatornán a fő tárológyűrű felé. Az első tudományos kísérletek céldátuma hivatalosan 2026 ősze, bár a tárológyűrű stabil, rutinszerű keringését és a teljes körű felhasználói működést még nem erősítették meg nyilvánosan.
A SKIF-et különlegessé teszi, hogy a negyedik generációs szinkrotronok közé sorolják. A kulcsparaméter itt nem egyszerűen az energia, hanem az elektronsugár rendkívül kis mérete és divergenciája. A SKIF természetes horizontális emittanciája körülbelül 72–75 pikométer-radián, ami technológiailag egy családba helyezi olyan létesítményekkel, mint a franciaországi ESRF-EBS, a svédországi MAX IV és az Egyesült Államokban található, korszerűsített APS.
Minél alacsonyabb az emittancia, annál keskenyebb és pontosabban szabályozható az elektronsugár. Ez viszont sokkal nagyobb fényerejű és koherensebb röntgensugarakat eredményez, lehetővé téve a tudósok számára, hogy olyan szerkezeteket vizsgáljanak, amelyeket a hagyományos laboratóriumi műszerek nem képesek felbontani.
A SKIF fő tárológyűrűjének kerülete körülbelül 476 méter. Az elektronok másodpercenként nagyjából 630 000-szer kerülnek meg benne, a fénysebességhez közeli sebességgel haladva. Egy 357 MHz-es rádiófrekvenciás rendszer tartja rendben az elektroncsomagokat, míg a hajlítómágnesek és a speciális inzerciós eszközök erőteljes szinkrotronsugárzást generálnak.
Az egyik különösen fejlett komponens egy szupravezető undulátor, amelynek mágneses periódusa mindössze 15,6 milliméter, és körülbelül 1,2 tesla erősségű mezővel működik. Az ilyen eszközök gyors oszcillációra kényszerítik az elektronsugarat, rendkívül intenzív, koncentrált röntgensugarakat hozva létre.
Az első kísérleti állomások jól szemléltetik a SKIF tudományos ambícióinak léptékét. A tervezett nyalábvonalak kiterjednek a mikrofókuszú röntgenanalízisre, a strukturális diagnosztikára, a gyors folyamatok vizsgálatára, a röntgenabszorpciós spektroszkópiára, a mágneses dikroizmusra, a keményröntgen-képalkotásra és az elektronszerkezet-kutatásra. A fotonenergiák a különböző állomásokon várhatóan a 0,01 és 200 keV közötti tartományban mozognak majd.
Ez lehetővé teszi a kutatók számára a katalizátorok valós idejű működésének megfigyelését, a fehérjék háromdimenziós szerkezetének meghatározását a gyógyszerfejlesztéshez, a fémek belsejében lévő mikroszkopikus repedések és feszültségek ellenőrzését, az akkumulátorok tanulmányozását töltés és kisütés közben, a félvezető interfészek vizsgálatát, valamint a sűrű anyagok képalkotását azok szétvágása nélkül.
A tervek szerint a SKIF végül akár 30 kísérleti nyalábvonal befogadására is alkalmas lesz, ebből 14 inzerciós eszközökön alapul, 16 pedig a hajlítómágnesek sugárzását használja. Az első fázis eredetileg hat fő állomásra összpontosított, emellett egy kiegészítő oktatási nyalábvonalat is telepítettek.
A projekt jelentősége tovább nőtt, mióta a nyugati tudományos együttműködés Oroszországgal 2022 után drasztikusan lecsökkent. Az eredetileg európai beszállítóktól várt alkatrészeket egyre nagyobb arányban váltották fel orosz fejlesztésű mágnesekkel, vákuumberendezésekkel, elektronikával, detektorokkal és röntgenműszerekkel. 2025-ben egy közös orosz-belarusz szinkrotronlaboratóriumot hoztak létre, miközben az orosz tudósok fenntartották technikai kapcsolataikat az ázsiai létesítményekkel, beleértve a kínai szinkrotronmunkákat is.
Az Orosz Tudományos Akadémia korábban mintegy 47 milliárd rubelre becsülte a módosított projektköltséget, bár a 2026-os végső kiadások pontos listáját még nem tették közzé nyilvánosan.
A SKIF igazi vizsgája azonban az első fény megjelenése után következik. A szinkrotronsugárzás előállítása bizonyítja a gyorsító működőképességét. Ám az, hogy ezt a sugárzást sikerül-e több ezer megbízható kísérletté alakítani a tudósok, egyetemek és az ipar számára, dönti el majd el, hogy a SKIF az eurázsiai régió egyik meghatározó tudományos központjává válik-e.
