Высоковольтная электрофизика

Высоковольтная электрофизика - научная школа, созданная в Томском политехническом институте после организации в 1946 г. кафедры техники высоких напряжений, руководимой профессором А.А. Воробьевым. Высоковольтная электрофизика получила развитие на кафедре техники высоких напряжений, а также в НИИ высоких напряжений и НИИ ядерной физики. Большой вклад в развитие этого направления в Томском политехническом институте (университете) внесли ученые-электрофизики А.А. Воробьев, В.Я. Ушаков, А.А. Дульзон, И.И. Каляцкий, А.Т. Чепиков, В.И. Курец, Г.М. Кассиров, Г.А. Месяц, С.Г. Боев, В.В. Лопатин, Б.В. Семкин, Н.А. Ратахин.

В 1946 г. для подготовки инженеров-электриков по технике высоких напряжений в Томском политехническом институте под руководством и по инициативе профессора Александра Акимовича Воробьева была организована кафедра техники высоких напряжений.

В лаборатории кафедры в 1947 г. был создан первый в Союзе бетатрон, в 1956 г. сооружена первая на Востоке страны высоковольтная лаборатория. В 1960 г. на кафедре открыт высокоэффективный электроимпульсный способ разрушения и обработки твердых тел.

Сотрудники кафедры ТВН принимали активное участие в организации и работе научно-исследовательских проблемных лабораторий электроники, диэлектриков и полупроводников и электроимпульсного разрушения твердых тел («Кедр»). Достигнутые научные результаты послужили основанием для создания в 1968 г. НИИ высоких напряжений при ТПИ, а затем и института сильноточной электроники Томского филиала АН СССР. Основным составом научных сотрудников этих крупных научных учреждений явились выпускники кафедры и ее аспирантуры.

В 1944 г. в Томском политехническом институте была открыта аспирантура по специальности «Техника высоких напряжений», через которую осуществлялась подготовка научных и педагогических кадров для ТПИ, вузов и научных учреждений других регионов страны.

Базой для подготовки кадров и проведения исследований явилась созданная в 1955 - 1959 гг. первая в Сибири высоковольтная лаборатория, оснащенная установками для получения сверхвысоких постоянных, переменных и импульсных напряжений. к середине 60-х гг. лаборатория располагала современной регистрирующей и измерительной аппаратурой: скоростными фоторегистраторами, теневыми установками, электронно-оптическими преобразователями, импульсной осциллографической аппаратурой микро-и наносекундного диапазона и др.

Прогрессивная техника физического эксперимента позволила развернуть широкие исследования по физике пробоя диэлектриков, проводимые под руководством А.А. Воробьева сотрудниками кафедры ТВН и созданной в 1953 г. проблемной научно-исследовательской лаборатории электроники, диэлектриков и полупроводников.

Одновременно с изучением природы электрического пробоя диэлектриков на кафедре ТВН в 1950-х гг. велись поисковые исследования по применению электрических разрядов для целенаправленного разрушения горных пород и твердых материалов, названного электроимпульсным. Работы в области электроимпульсной технологии стимулировали новые физические и прикладные исследования по высоковольтной импульсной технике. (Г.А. Воробьев, Г.А. Месяц), изучению явления электрического взрыва проводников и разработке высоковольтных средств взрыва (М.А. Мельников, В.Б. Шнейдер) и изучению искры как источника механических и иных возмущений (руководитель - Б.В. Семкин). Значительный вклад в теорию и практику импульсного электрического пробоя жидкостей внесли исследования основных электрофизических характеристик и механизмов разряда в жидких диэлектриках, выполненные под руководством В.Я. Ушакова.

Исследования в области высоковольтной электротехнологии позволили создать к 1965 г. базу подготовки на кафедре ТВН инженеров по новой специальности "Инженерная электрофизика".

Развитие научных исследований на кафедре ТВН в области физики пробоя диэлектриков, ускорительной и высоковольтной импульсной техники, а также активная подготовки инженерных и научно-практических кадров послужили основой для создания в ТПУ новых учебных и научных подразделений - физико-технического и электрофизического факультетов, НИИ ядерной физики, НИИ высоких напряжений, Института сильноточной электроники СО АН СССР, нескольких кафедр по новым направлениям подготовки специалистов.

Результаты научных исследований сотрудников кафедры ТВН и НИИ высоких напряжений обобщены в многочисленных статьях и в целом ряде монографий, учебников и учебных пособий.

Высоковольтники Томского политехнического института были инициаторами и организаторами проведения в Томске Всесоюзных конференций и совещаний по физике пробоя диэлектриков, высоковольтной технике и электроимпульсной технологии.

Одним из основных научных направлений Томской школы высоковольтников является исследование электрического пробоя различных диэлектрических сред (вакуума, газа, жидкостей и твердых диэлектриков) преимущественно на импульсных микро-и наносекундного диапазона и электрического старения монолитной полимерной изоляции.