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西伯利亚环形光子源(SKIF)启动地震台网不间断监测

1月22日,在新西伯利亚科学城科利佐沃建造的西伯利亚环形光子源(SKIF)同步加速器现场,开始对地震台网进行不间断监测和分析振动情况的测试。这一举措旨在确保加速器综合体的振动稳定性,从而提高实验数据的质量和辐射源的亮度。

集体使用中心“SKIF”加速器系统部主任、俄罗斯科学院核物理研究所高级研究员格里戈里·巴拉诺夫、新西伯利亚国立大学“认知工程”研究所高级研究员、俄罗斯联邦地质与地球化学研究所研究员彼得·德加奇海军陆战队 (RAS Petr Dergach)照片:安娜·普利斯

据SKIF新闻部门报道,将在研究站进行的实验质量直接取决于该装置的振动稳定性。地震仪将不断地将数据传输到系统,系统将利用开发的软件算法分析振动背景,记录微震振动,并在出现新干扰时及时通知用户。经过专门训练的神经网络将识别噪声源,并记录其发生的确切时间和坐标。

SKIF设施以其创纪录的低发射率(源的相体积)区别于世界上所有同步加速器辐射源,其亮度这一主要参数直接取决于发射率。电子束中的粒子高度集中,即使是土壤中最微小的扰动也会显著影响其大小和稳定性,进而影响辐射的亮度。因此,研究站进行的实验质量直接依赖于装置的振动稳定性。

地球物理学家进行的地震勘测显示,SKIF境内振动噪声的主要来源包括方圆几公里内经过的重型车辆、火车以及运营的工业企业。此外,内部来源如复杂设备的运行(供电系统、通风和空调系统、水泵、变压器等)也会造成干扰。

若振动噪声超过允许水平,监测系统将通知用户,并通过反馈系统及时纠正电子束位置,从而消除地震情况对同步加速器辐射源效率的负面影响。SKIF集体使用中心加速器系统部门的主任、核物理研究所的高级科学家雇员Grigory Baranov表示,所有关于噪声水平及其来源的数据都将被输入地震事件目录,并标明确切时间,这对于在空间站进行实验的研究人员至关重要。

互诫协会Trofimuk SB RAS与新西伯利亚国立大学高级工程学院(NAS NSU)合作,开发了第一批适应加速器综合体任务和软件的地震传感器。NSU认知工程研究所高级研究员Petr Dergach指出,监控软件包的工作原理是在给定时间间隔内发出带有特殊噪声级别分布图的帧,并自动与前一帧进行比较,从而识别信号来源。在初始阶段,操作员将手动向神经网络展示可能的噪声源,之后人工智能将在绝对时间内独立地将数据输入事件目录中。

目前,科学家的主要任务是确保所有传感器的时间准确同步。由于GPS信号无法与注入器和存储建筑物中的卫星进行通信,研究人员计划将传感器连接到时钟发生器,为加速器综合体中的所有设备供电。这种方法具有极高的同步精度,远超GPS信号的精度。

共享使用中心“西伯利亚环形光子源”是一个带有同步加速器的“大科学”级装置,由34栋建筑物和构筑物以及工程和技术设备组成的综合体。该装置将允许在化学、物理、材料科学、生物学、地质学和人文学科等许多领域利用明亮而强烈的X射线束进行研究。



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