1月22日，在新西伯利亞科學(xué)城科利佐沃建造的西伯利亞環(huán)形光子源(SKIF)同步加速器現(xiàn)場(chǎng)，開(kāi)始對(duì)地震臺(tái)網(wǎng)進(jìn)行不間斷監(jiān)測(cè)和分析振動(dòng)情況的測(cè)試。這一舉措旨在確保加速器綜合體的振動(dòng)穩(wěn)定性，從而提高實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的質(zhì)量和輻射源的亮度。

集體使用中心“SKIF”加速器系統(tǒng)部主任、俄羅斯科學(xué)院核物理研究所高級(jí)研究員格里戈里·巴拉諾夫、新西伯利亞國(guó)立大學(xué)“認(rèn)知工程”研究所高級(jí)研究員、俄羅斯聯(lián)邦地質(zhì)與地球化學(xué)研究所研究員彼得·德加奇海軍陸戰(zhàn)隊(duì) (RAS Petr Dergach)照片：安娜·普利斯

據(jù)SKIF新聞部門(mén)報(bào)道，將在研究站進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)質(zhì)量直接取決于該裝置的振動(dòng)穩(wěn)定性。地震儀將不斷地將數(shù)據(jù)傳輸?shù)较到y(tǒng)，系統(tǒng)將利用開(kāi)發(fā)的軟件算法分析振動(dòng)背景，記錄微震振動(dòng)，并在出現(xiàn)新干擾時(shí)及時(shí)通知用戶。經(jīng)過(guò)專門(mén)訓(xùn)練的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)將識(shí)別噪聲源，并記錄其發(fā)生的確切時(shí)間和坐標(biāo)。

SKIF設(shè)施以其創(chuàng)紀(jì)錄的低發(fā)射率(源的相體積)區(qū)別于世界上所有同步加速器輻射源，其亮度這一主要參數(shù)直接取決于發(fā)射率。電子束中的粒子高度集中，即使是土壤中最微小的擾動(dòng)也會(huì)顯著影響其大小和穩(wěn)定性，進(jìn)而影響輻射的亮度。因此，研究站進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)質(zhì)量直接依賴于裝置的振動(dòng)穩(wěn)定性。

地球物理學(xué)家進(jìn)行的地震勘測(cè)顯示，SKIF境內(nèi)振動(dòng)噪聲的主要來(lái)源包括方圓幾公里內(nèi)經(jīng)過(guò)的重型車(chē)輛、火車(chē)以及運(yùn)營(yíng)的工業(yè)企業(yè)。此外，內(nèi)部來(lái)源如復(fù)雜設(shè)備的運(yùn)行(供電系統(tǒng)、通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)、水泵、變壓器等)也會(huì)造成干擾。

若振動(dòng)噪聲超過(guò)允許水平，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將通知用戶，并通過(guò)反饋系統(tǒng)及時(shí)糾正電子束位置，從而消除地震情況對(duì)同步加速器輻射源效率的負(fù)面影響。SKIF集體使用中心加速器系統(tǒng)部門(mén)的主任、核物理研究所的高級(jí)科學(xué)家雇員Grigory Baranov表示，所有關(guān)于噪聲水平及其來(lái)源的數(shù)據(jù)都將被輸入地震事件目錄，并標(biāo)明確切時(shí)間，這對(duì)于在空間站進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的研究人員至關(guān)重要。

互誡協(xié)會(huì)Trofimuk SB RAS與新西伯利亞國(guó)立大學(xué)高級(jí)工程學(xué)院(NAS NSU)合作，開(kāi)發(fā)了第一批適應(yīng)加速器綜合體任務(wù)和軟件的地震傳感器。NSU認(rèn)知工程研究所高級(jí)研究員Petr Dergach指出，監(jiān)控軟件包的工作原理是在給定時(shí)間間隔內(nèi)發(fā)出帶有特殊噪聲級(jí)別分布圖的幀，并自動(dòng)與前一幀進(jìn)行比較，從而識(shí)別信號(hào)來(lái)源。在初始階段，操作員將手動(dòng)向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)展示可能的噪聲源，之后人工智能將在絕對(duì)時(shí)間內(nèi)獨(dú)立地將數(shù)據(jù)輸入事件目錄中。

目前，科學(xué)家的主要任務(wù)是確保所有傳感器的時(shí)間準(zhǔn)確同步。由于GPS信號(hào)無(wú)法與注入器和存儲(chǔ)建筑物中的衛(wèi)星進(jìn)行通信，研究人員計(jì)劃將傳感器連接到時(shí)鐘發(fā)生器，為加速器綜合體中的所有設(shè)備供電。這種方法具有極高的同步精度，遠(yuǎn)超GPS信號(hào)的精度。

共享使用中心“西伯利亞環(huán)形光子源”是一個(gè)帶有同步加速器的“大科學(xué)”級(jí)裝置，由34棟建筑物和構(gòu)筑物以及工程和技術(shù)設(shè)備組成的綜合體。該裝置將允許在化學(xué)、物理、材料科學(xué)、生物學(xué)、地質(zhì)學(xué)和人文學(xué)科等許多領(lǐng)域利用明亮而強(qiáng)烈的X射線束進(jìn)行研究。