В НИЯУ МИФИ прошел очередной международный семинар AARP: Advanced Accelerator & Radiation Physics

В НИЯУ МИФИ прошел очередной международный семинар AARP: Advanced Accelerator & Radiation Physics, который проводился в рамках глобальной инициативы ООН, объявившей 2015 год международным годом Света и Технологий, использующих свет.

Тематическое название семинара «Ancient Radiations. New Physics and High-Tech Applications» как раз и отражало основной аргумент, который участники семинара предложили широкой публике. Одним из самых давно известных излучений является инфракрасное (ИК), невидимое излучение, смежное по своим характеристикам видимому свету и давно используемое в качестве теплового источника. В последние годы с развитием ускорительной техники и инструментов для регистрации излучений появилось огромное множество новых методик, использующих ИК излучение (часто перемежающее с другим названием терагерцовое излучение, ТГц).

Международный семинар AARP, основателем которого является директор лаборатории «XLab Frascati» Национальных лабораторий Фраскати Итальянского института ядерной физики, ведущий научный сотрудник ФИАН, профессор НИЯУ МИФИ Султан Дабагов, в очередной раз собрал на площадке нашего университета всемирно известных ученых и специалистов различных стран.

Основное внимание данной сессии семинара было уделено применениям ИК излучения как основного или дополнительного средства для диагностики структуры и свойств вещества. Ведущие исследователи Великобритании, Италии, Франции, Германии и Японии, непосредственно проектирующие и использующие современнейшие установки по генерации ИК и ТГц излучения, представили свои доклады, в которых рассказали о новейших разработках и исследованиях в этой области.

Открывая научный форум, Первый проректор НИЯУ МИФИ О.В. Нагорнов пожелал участникам успешной работы и выразил уверенность, что новые знания, полученные в ходе семинара, будут полезными и для преподавателей, и для студентов университета. Он пригласил всех участников семинара к активному диалогу, нацеленному на развитие сотрудничества в рамках существующих проектов и на создание новых совместных проектов с привлечением студентов и молодых исследователей МИФИ.

Интерес к семинару можно было определить по наполненности конференц-зала НИЯУ МИФИ. Причем, как и ожидалось, заявленная тема крайне заинтересовала молодых ученых – в семинаре приняли участие не только признанные специалисты, но и студенты, аспиранты, которые еще только обучаются по данным научным направлениям. В течение трех дней будущие специалисты внимательно слушали доклады ученых, задавали многочисленные вопросы и обдумывали для себя возможности участия в совместных исследованиях и международных стажировках.

Цикл настоящих лекций открыл д-р Августо Марчелли (Национальные лаборатории Фраскати, Италия), который был одним из соорганизаторов семинара. После вступительных замечаний по истории ИК излучения он осветил возможности, предоставляемые спектроскопией с одновременным использованием рентгеновского и ИК диапазонов, рассказал о текущем состоянии проектов, нацеленных на реализацию такого нового типа исследований, и привёл конкретные примеры областей применения такой техники, и пригласил студентов и исследователей НИЯУ МИФИ к сотрудничеству в будущем.

Первый день семинара был посвящен проектам, реализуемым в известных научных центрах Европы и Японии, соответствующие лекции были представлены руководителями экспериментальных установок, работающих в ИК и ТГц диапазонах.

Д-р Жанфеличе Чинкуэ (Источник излучения "Diamond", Великобритания) рассказал о новейших результатах, полученных на линии MIRIAM (Diamond facility, UK). Проведённые исследования показали принципиальную возможность получения с помощью двух различных техник, основанных на ИК микроскопии, изображения образца живых тканей с разрешением, превышающим разрешённое дифракционным пределом в стандартной микроскопии.

Об основных принципах работы лазеров на свободных электронах, их преимуществах перед другими современными источниками излучения рассказал д-р Акинори Иризава (Университет Осаки, Япония). Он привёл подробную информацию о режимах, реализованных на установке в Осаке, и о последних результатах исследований нелинейных эффектов в неорганических образцах с применением ТГц-вого излучения.

Д-р Ульрих Шаде (Берлинский центр материалов и энергии, БЭССИ-2, Германия) рассказал о применении ИК и ТГц излучения высокой яркости и степени поляризации для поляриметрических исследований образцов различных материалов с получением изображения высокого разрешения. Такая техника, как и все описанные выше исследования, имеет широчайший спектр кросс-дисциплинарных приложений и требует вовлечения множества специалистов разных профилей: инженеров, биологов, химиков, геологов и, конечно, физиков.

На примере источника ТГц-вого излучения в SPARC_LAB (LNF-INFN) профессор Стефано Лупи (Университет Сапиенца, Италия) рассказал о возможностях применения таких установок для анализа нелинейных эффектов и динамических процессов в твердотельных и биологических образцах.

Во второй день на семинаре обсуждались последние достижения физиков, химиков, биологов и геологов по применению техники ИК и ТГц излучений для решения актуальных прикладных задач как научного плана, так и неспосредственно на практике.

Д-р Джузеппе Беллисола (Объединённый университетский госпиталь Вероны, Италия) рассказал о применении инфракрасной спектроскопии для проведения биохимического анализа клетки, что в дальнейшем может быть использовано для обнаружения содержания медицинских препаратов в исследуемых тканях или для диагностирования рака.

Профессор Сирилл Петибуа (Университет Бордо, Франция) осветил вопросы применения инфракрасной спектроскопии для построения компьютерной трёхмерной модели исследуемых биологических образцов, об ограничениях технических и вычислительных, с которыми сталкивается его команда. Говоря об ожидаемых в ближайшее время результатах, он упомянул такие амбициозные цели, как создание техники для полной трёхмерной реконструкции отдельных органов.

Владимир Боброфф (Университет Бордо, Франция) будучи аспирантом проф. Петибуа, представил технические аспекты проводимых исследований, особое внимание уделив вычислительной части: на каких принципах производится цифровая реконструкция образца, как удалось улучшить производительность за последнее время и почему лучше позволить компьютеру самому подбирать некоторые расчётные параметры, чем задавать их вручную.

Приглашённый профессор Польской академии наук Лука Куарони рассказал о результатах использования ИК микроскопии для разрешённого во времени анализа наличия в живых клетках и срезах живых тканей различных метаболитов, о возможности наблюдать таким образом за протекающими реакциями в режиме реального времени и о работе по созданию инструментов для трёхмерного анализа процессов в тканях с применением ИК излучения.

В докладе о технике анализа распределения в кристаллических геологических образцах лёгких компонент (молекулы воды, газов), основанной на ИК спектроскопии, профессор Джанкарло Делла Вентура (Университет Рома Тре, Италия) отметил, что на данный момент лишь эта техника способна выявить новые и малоизученные явления диффузии лёгких примесей в кристаллах, что открывает возможность взглянуть на процесс образования кристаллов в естественной среде.

В заключительный день семинара участникам предоставилась возможность ознакомиться с новейшими достижениями научных коллективов МИФИ, гостям показали инновационные лаборатории МИФИ. Закрывая данную сессию, Дабагов предложил участникам семинара подготовить список возможных проектов, к которым могли бы подключиться студенты МИФИ, а также подготовить предложения по организации научного сотрудничества с коллективами МИФИ и, возможно, для создания научных лабораторий на территории МИФИ. В результате активного обсуждения было также решено подготовить по материалам семинара две публикации в ведущих международных журналах; одна - статья-информация о семинаре как о важной инициативе МИФИ, открывающей новую дискуссионную площадку в новом формате, и вторая – статья-обзор по состоянию исследований по обсужденным проектам.

14 декабря в НИЯУ МИФИ вновь приедет д-р Грациано Венанцони, ответственный от LNF-INFN (Италия) в проекте "g-2" (FERMILAB), вместе с другим молодым участником проекта Антонио Анастазио (Университет Мессины). В ходе запланированного визита в рамках очередного семинара AARP, который предполагает две лекции по состоянию на настоящий момент проекта g-2 и по методам компьютерного моделирования физических процессов, на которых основан проект, продолжится обсуждение участия в данном проекте нашего университета, начатое полгода назад.

Ученые – гости семинара очень высоко отозвались об инициативе НИЯУ МИФИ по привлечению их к лекциям и выразили благодарность администрации университета и лично ректору М.Н.Стриханову.