133 804
правки
Физика пучков заряженных частиц и ускорительная техника: различия между версиями
Перейти к навигации
Перейти к поиску
Физика пучков заряженных частиц и ускорительная техника (посмотреть исходный код)
Версия от 09:50, 19 июня 2024
, 19 июня 2024нет описания правки
Pvp (обсуждение | вклад) Нет описания правки |
Pvp (обсуждение | вклад) Нет описания правки |
||
| (не показано 19 промежуточных версий этого же участника) | |||
| Строка 1: | Строка 1: | ||
'''Научная школа: Физика пучков заряженных частиц и ускорительная техника''' | '''Научная школа: Физика пучков заряженных частиц и ускорительная техника''' | ||
| Строка 5: | Строка 6: | ||
Разработаны методы высокодозной имплантации импульсно-периодическими пучками ионов металлов в условиях квазистационарного разогрева образцов импульсно-периодическим пучком с увеличением глубины легирования и послойного нанесения покрытий с использованием абляционной плазмы, показана возможность формирования адгезионно-прочных покрытий с широким переходными слоями. | Разработаны методы высокодозной имплантации импульсно-периодическими пучками ионов металлов в условиях квазистационарного разогрева образцов импульсно-периодическим пучком с увеличением глубины легирования и послойного нанесения покрытий с использованием абляционной плазмы, показана возможность формирования адгезионно-прочных покрытий с широким переходными слоями. | ||
'''Ускорительная техника в ТПИ (ТПУ)''' – ускорители заряженных частиц, разработанные учеными Томского политехнического института. | '''Ускорительная техника в ТПИ (ТПУ)''' – ускорители заряженных частиц, разработанные учеными [[ТПУ|Томского политехнического института]]. | ||
==Предпосылки== | ==Предпосылки== | ||
Разработка проблем теории и практики ускорения заряженных частиц в Томском политехническом институте была начата в 1946 г. по инициативе ректора института профессора А.А. Воробьева. В те годы все работы, касавшиеся учкорителей, как в СССР, так и в других странах, были строго засекречены и взаимный обмен научной ирнформацией между чеными практически исключался. Поэтому созданный в ТПИ небольшой коллектив ученых и инженеров был поставлен перед необходимостью начинать исследованиря с нуля – изучения основ теории индукционного ускорения электронов, проектирование отдельных узлов ускорителя и установки в целом, разработка технологии производства, а затем – изготовление, монтаж, накладка и запуск готового ускорителя. | Разработка проблем теории и практики ускорения заряженных частиц в [[ТПУ|Томском политехническом институте]] была начата в 1946 г. по инициативе ректора института профессора [[Воробьев Александр Акимович|А.А. Воробьева]]. В те годы все работы, касавшиеся учкорителей, как в СССР, так и в других странах, были строго засекречены и взаимный обмен научной ирнформацией между чеными практически исключался. Поэтому созданный в ТПИ небольшой коллектив ученых и инженеров был поставлен перед необходимостью начинать исследованиря с нуля – изучения основ теории индукционного ускорения электронов, проектирование отдельных узлов ускорителя и установки в целом, разработка технологии производства, а затем – изготовление, монтаж, накладка и запуск готового ускорителя. | ||
==Бетатроны== | ==Бетатроны== | ||
В качестве первого ускорителя ТПИ, подлежащего разработке, Воробьевым А.А. был предложен индукционный ускоритель – бетатрон. Постановка такой задачи была очень смелым шагом, так как требовала длясвоего решения наличия специалистов высокой квалификации в различных областях науки и техники – в теории электромагнитного поля, электротехнике, высокочастотной импульсной технике, вакуумной технике, дозиметрии и др. | В качестве первого ускорителя ТПИ, подлежащего разработке, [[Воробьев Александр Акимович|Воробьевым А.А.]] был предложен индукционный ускоритель – бетатрон. Постановка такой задачи была очень смелым шагом, так как требовала длясвоего решения наличия специалистов высокой квалификации в различных областях науки и техники – в теории электромагнитного поля, электротехнике, высокочастотной импульсной технике, вакуумной технике, дозиметрии и др. | ||
Последующий ход событий показпал, что выбранное научное направление являетсячрезвычайно плодотворным, и принятые методы решения научных и практических проблем вполне себя оправдали. Бетатронной тематикой были впоследствии заняты сотни научных сотрудников, инженеров и студентов института, организованы многие научные лаборатории и опытные производства, открыта подготовка инженерных кадров по ряду новых специальностей (ускорители заряженных частиц; дозиметрия ионизирующих излучений; неразрушающие методы контроля и др.). В результате изготовлены и посталены заказчикам многие десятки бетатронов. Бетатроны ТПИ работают во многих странах мира (Китай, Индия, Англия, Франция, Финляндия, Германия, Италия, Польша, Чехия и др.). | Последующий ход событий показпал, что выбранное научное направление являетсячрезвычайно плодотворным, и принятые методы решения научных и практических проблем вполне себя оправдали. Бетатронной тематикой были впоследствии заняты сотни научных сотрудников, инженеров и студентов института, организованы многие научные лаборатории и опытные производства, открыта подготовка инженерных кадров по ряду новых специальностей (ускорители заряженных частиц; дозиметрия ионизирующих излучений; неразрушающие методы контроля и др.). В результате изготовлены и посталены заказчикам многие десятки бетатронов. Бетатроны ТПИ работают во многих странах мира (Китай, Индия, Англия, Франция, Финляндия, Германия, Италия, Польша, Чехия и др.). | ||
| Строка 25: | Строка 26: | ||
Однажды, в конце дня, профессор Эккард пригласил А.А. Воробьева к себе в кабинет для обсуждения достиженийи перспектив дальнейшего развития бетатроностроения. В кабинете, кроме профессора Эккарда, были профессора Штейнбек и Р. Видерое, основатель и президент фирмы «Гамма-Мат» профессор Зауервейн. У собеседников было очень много вопросов о достижениях томской школы бетатроностроения. При этом неоднократно говорилось, что создание трех классов установок, т.е. промышленного назначения на энергии 15-35 Мэв, специального назначения – сильноточных и стереобетатронов, а также малогабаритных, является не только достижением мирового уровня, но и свидетельствует о создании в Томском политехническом институте коллектива специалистов. Подчеркивался высокий уровень научного руководства работами и прогнозированием направления развития проблемы. В итоге профессора Штейнбек, Р. Видерое и Зуервейн выразили желание приехать в Томск для озакомления с достижениями в бетатроностроении. В последующем стараниями профессоров Л.М. Ананьева и В.Л. Чахлова удалось создать соваместное производство малогабаритных бетатронов с английской фирмой и выйти, таким образом, на мировой уровень развития и производства бетатронов. | Однажды, в конце дня, профессор Эккард пригласил А.А. Воробьева к себе в кабинет для обсуждения достиженийи перспектив дальнейшего развития бетатроностроения. В кабинете, кроме профессора Эккарда, были профессора Штейнбек и Р. Видерое, основатель и президент фирмы «Гамма-Мат» профессор Зауервейн. У собеседников было очень много вопросов о достижениях томской школы бетатроностроения. При этом неоднократно говорилось, что создание трех классов установок, т.е. промышленного назначения на энергии 15-35 Мэв, специального назначения – сильноточных и стереобетатронов, а также малогабаритных, является не только достижением мирового уровня, но и свидетельствует о создании в Томском политехническом институте коллектива специалистов. Подчеркивался высокий уровень научного руководства работами и прогнозированием направления развития проблемы. В итоге профессора Штейнбек, Р. Видерое и Зуервейн выразили желание приехать в Томск для озакомления с достижениями в бетатроностроении. В последующем стараниями профессоров Л.М. Ананьева и В.Л. Чахлова удалось создать соваместное производство малогабаритных бетатронов с английской фирмой и выйти, таким образом, на мировой уровень развития и производства бетатронов. | ||
В начале 1940-х гг. А.А. Воробьев сделал попытки начать работу в данном направлении, однако в то время не было ни технической готовности, ни специалистов. Работы по этой проблеме по инициативе А.А. Воробьева были продолжены в | В начале 1940-х гг. А.А. Воробьев сделал попытки начать работу в данном направлении, однако в то время не было ни технической готовности, ни специалистов. Работы по этой проблеме по инициативе А.А. Воробьева были продолжены в 1945 г. группоспециалистов в составе доцентов [[Родимов Борис Николаевич|Б.Н. Родимова]], [[Потужный Андрей Ксенофонтович|А.К. Потужного]], [[Титов Вадим Никонович|В.Н. Титова]], [[Филиппов Михаил Федосеевич|М.Ф. Филиппова]] и еще нескольких человек. Наибольшего успеха в этом деле добилось второе поколение ученых. Это профессор В.И. Горбунов, специализировавшийся со своим коллективом по установкам широкого назначения, профессора Л.М. Ананьев и В.Л. Чахлов, возглавившие разработку малогабаритных бетатронов и профессор [[Москалев Владилен Александрович|В.А. Москалев]], создавший уникальные сильноточные бетатроны и стереобетатроны. Научное руководство общей проблемой возглавлял [[Воробьев Александр Акимович|А.А. Воробьев]]. | ||
Бетатрон – циклический индукционный ускоритель, в котором для ускорения электронов используется вихревое электрическое поле, создаваемое переменным магнитным потоком, одновременно управляющим движением электронов по заданной траектории. | Бетатрон – циклический индукционный ускоритель, в котором для ускорения электронов используется вихревое электрическое поле, создаваемое переменным магнитным потоком, одновременно управляющим движением электронов по заданной траектории. | ||
| Строка 48: | Строка 49: | ||
==Синхротрон «Сириус»== | ==Синхротрон «Сириус»== | ||
В начале 50-х годов А.А. Воробьев четко представлял, что успешное использование электронных ускорителей заряженных частиц в ядерной физике возможно только в случае создания таких ускорителей уже не на миллионы, а на миллиарды электронвольт. Из циклических ускорителей, как показали работы учеников Александра Акимовича, И.П. Чучалина, Г.И. Димова и И.Г. Лещенко, максимальная энергия ускоренных электронов в бетатронах ограничивается сотнями МэВ. Поэтому он предложил заняться разработкой и созданием ускорителей электронов–синхротронов на энергии, измеряемые миллиардами электронвольт. | В начале 50-х годов А.А. Воробьев четко представлял, что успешное использование электронных ускорителей заряженных частиц в ядерной физике возможно только в случае создания таких ускорителей уже не на миллионы, а на миллиарды электронвольт. Из циклических ускорителей, как показали работы учеников Александра Акимовича, [[Чучалин Иван Петрович|И.П. Чучалина]], [[Димов Геннадий Иванович|Г.И. Димова]] и [[Лещенко Иван Гаврилович|И.Г. Лещенко]], максимальная энергия ускоренных электронов в бетатронах ограничивается сотнями МэВ. Поэтому он предложил заняться разработкой и созданием ускорителей электронов–синхротронов на энергии, измеряемые миллиардами электронвольт. | ||
Для разработки и создания таких уникальных установок потребовались высококвалифицированные, специально подготовленные кадры и новые формы научно-исследовательских работ. Много сил и энергии приложил А.А. Воробьев для открытия в ТПИ новых факультетов и кафедр, чтобы готовить инженеров-физиков для реализации ядерной программы. Итогом его усилий явилось постановление Совета Министров СССР от 7 мая 1949 года об организации в ТПИ физико-технического факультета. Затем последовал приказ министра Высшего образования СССР С.В. Кафтанова об открытии в 1950 году ФТФ при ТПИ в составе четырех специальностей, а также предписывалось на ФТФ создание 6 кафедр. | Для разработки и создания таких уникальных установок потребовались высококвалифицированные, специально подготовленные кадры и новые формы научно-исследовательских работ. Много сил и энергии приложил [[Воробьев Александр Акимович|А.А. Воробьев]] для открытия в ТПИ новых факультетов и кафедр, чтобы готовить инженеров-физиков для реализации ядерной программы. Итогом его усилий явилось постановление Совета Министров СССР от 7 мая 1949 года об организации в ТПИ [[Физико-технический факультет ТПУ|физико-технического]] факультета. Затем последовал приказ министра Высшего образования СССР С.В. Кафтанова об открытии в 1950 году [[Физико-технический факультет ТПУ|ФТФ]] при ТПИ в составе четырех специальностей, а также предписывалось на ФТФ создание 6 кафедр. | ||
Ректору ТПИ, профессору А.А. Воробьеву была предоставлена широкая возможность для обновления и пополнения преподавательского состава за счет привлечения к учебному процессу молодых перспективных ученых, главным образом, выпускников аспирантуры. С этой миссией А.А. Воробьев побывал во многих ведущих вузах страны, в частности, в Ленинградском электротехническом институте, Харьковском электротехническом институте и др. Ряды преподавателей ТПИ пополнили Г. Сипайлов, В. Панов, Б. Извозчиков, И. Зильберман, М. Пинский, В. Денисова, К. Шульженко и др. Большинство из них считали годы работы в ТПИ наиболее плодотворными и полезными и давали высокую оценку мудрой политике А.А. Воробьева в кадровом вопросе, отмечая его решающую роль в росте рейтинга и популярности политехнического. | Ректору ТПИ, профессору А.А. Воробьеву была предоставлена широкая возможность для обновления и пополнения преподавательского состава за счет привлечения к учебному процессу молодых перспективных ученых, главным образом, выпускников аспирантуры. С этой миссией А.А. Воробьев побывал во многих ведущих вузах страны, в частности, в Ленинградском электротехническом институте, Харьковском электротехническом институте и др. Ряды преподавателей ТПИ пополнили [[Сипайлов Геннадий Антонович|Г. Сипайлов]], В. Панов, Б. Извозчиков, И. Зильберман, М. Пинский, В. Денисова, [[Шульженко Клавдия Михайловна|К. Шульженко]] и др. Большинство из них считали годы работы в ТПИ наиболее плодотворными и полезными и давали высокую оценку мудрой политике А.А. Воробьева в кадровом вопросе, отмечая его решающую роль в росте рейтинга и популярности политехнического. | ||
В 1955 году в составе ФТФ была организована научно-исследовательская лаборатория №2, начальником которой был назначен И.П. Чучалин, а главным инженером Г.И. Димов. Научным руководителем лаборатории являлся А.А. Воробьев. В этом же году при обсуждении эскизного проекта синхротрона «Сириус» (Сибирский резонансный импульсный ускоритель) на совещании в Минвузе СССР было принято решение о повышении максимальной энергии ускоренных электронов с 1000 до 1500 МэВ, так как к тому времени уже было известно о разработке синхротрона в Италии на 1100 МэВ и о разработке в США Корнельского синхротрона на 1200 МэВ. | В 1955 году в составе ФТФ была организована научно-исследовательская лаборатория №2, начальником которой был назначен [[Чучалин Иван Петрович|И.П. Чучалин]], а главным инженером [[Димов Геннадий Иванович|Г.И. Димов]]. Научным руководителем лаборатории являлся А.А. Воробьев. В этом же году при обсуждении эскизного проекта синхротрона «Сириус» (Сибирский резонансный импульсный ускоритель) на совещании в Минвузе СССР было принято решение о повышении максимальной энергии ускоренных электронов с 1000 до 1500 МэВ, так как к тому времени уже было известно о разработке синхротрона в Италии на 1100 МэВ и о разработке в США Корнельского синхротрона на 1200 МэВ. | ||
При поддержке первого секретаря Томского обкома КПСС В.А. Москвина и содействии заместителя председателя Совета министров М.Г. Первухина, курировавшего атомную и ядерную энергетику, Воробьев добился принятия решения СМ СССР о выделении ТПИ необходимых фондов на материалы и комплектующие изделия, а также средств на их приобретение и изготовление. | При поддержке первого секретаря Томского обкома КПСС В.А. Москвина и содействии заместителя председателя Совета министров М.Г. Первухина, курировавшего атомную и ядерную энергетику, Воробьев добился принятия решения СМ СССР о выделении ТПИ необходимых фондов на материалы и комплектующие изделия, а также средств на их приобретение и изготовление. | ||
Реализацию этого решения А.А. Воробьев поручил своим ученикам – руководителям лабораторий и ответственным исполнителям отдельных узлов. В 1958 году на базе трех лабораторий ФТФ: №1 – фотоядерных исследований, №2 – разработки электронных ускорителей, №3 – циклотронной лаборатории, был создан НИИ ядерной физики, электроники и автоматики. Директором НИИ ЯФ был назначен 32-летний к.т.н. И.П. Чучалин, руководителем сектора разработки ускорителей на высокие энергии – Г.И. Димов, разработки электротехнических и радиотехнических систем – Б.А. Солнцев, вакуумной техники – А.Г. Власов, сверхвысоких частот – А.Н. Диденко. | Реализацию этого решения А.А. Воробьев поручил своим ученикам – руководителям лабораторий и ответственным исполнителям отдельных узлов. В 1958 году на базе трех лабораторий ФТФ: №1 – фотоядерных исследований, №2 – разработки электронных ускорителей, №3 – циклотронной лаборатории, был создан [[НИИ ядерной физики при ТПУ|НИИ ядерной физики]], электроники и автоматики. Директором НИИ ЯФ был назначен 32-летний к.т.н. [[Чучалин Иван Петрович|И.П. Чучалин]], руководителем сектора разработки ускорителей на высокие энергии – Г.И. Димов, разработки электротехнических и радиотехнических систем – Б.А. Солнцев, вакуумной техники – А.Г. Власов, сверхвысоких частот – [[Диденко Андрей Николаевич|А.Н. Диденко]]. | ||
К процессу изготовления отдельных узлов синхротрона были привлечены на договорной основе заводы Ленинграда, Свердловска, Новосибирска, Томска, Юрги и др. | К процессу изготовления отдельных узлов синхротрона были привлечены на договорной основе заводы Ленинграда, Свердловска, Новосибирска, Томска, Юрги и др. | ||
Для большей гарантии того, что создаваемый синхротрон «Сириус» оправдает возлагаемые на него надежды, было принято решение создать модельный синхротрон на энергию 300 МэВ (установка «РФ-Томск»). Изготовление отдельных элементов модельного синхротрона производилась в экспериментальных мастерских, а его монтаж и настройка - в помещении нового 11-го корпуса. 12 апреля 1961 года состоялся успешный пуск модельного синхротрона. | Для большей гарантии того, что создаваемый [[Синхротрон "СИРИУС"|синхротрон «Сириус»]] оправдает возлагаемые на него надежды, было принято решение создать модельный синхротрон на энергию 300 МэВ (установка «РФ-Томск»). Изготовление отдельных элементов модельного синхротрона производилась в экспериментальных мастерских, а его монтаж и настройка - в помещении нового 11-го корпуса. 12 апреля 1961 года состоялся успешный пуск модельного синхротрона. | ||
28 января 1965 года был осуществлен физический пуск синхротрона «Сириус» на 1,5 ГэВ. | 28 января 1965 года был осуществлен физический пуск синхротрона «Сириус» на 1,5 ГэВ. | ||
| Строка 67: | Строка 68: | ||
Синхротрон имеет два канала для получения тормозного и рентгеновского излучений, два канала синхротронного излучения, автоматизированную систему исследований. | Синхротрон имеет два канала для получения тормозного и рентгеновского излучений, два канала синхротронного излучения, автоматизированную систему исследований. | ||
Первые эксперименты на синхротроне начались с изучения динамики ускоряемых частиц. Были проведены исследования влияния квантового характера синхротронного излучения на динамику электронов в синхротроне. В первом эксперименте, проведенном | Первые эксперименты на синхротроне начались с изучения динамики ускоряемых частиц. Были проведены исследования влияния квантового характера синхротронного излучения на динамику электронов в синхротроне. В первом эксперименте, проведенном в 1968-1969 годах уже на пучке γ-квантов, было измерено время жизни π°-мезона с лучшей в мире точностью. Теоретические исследования были связаны с изучением свойств гиперядер, рассеянием, фото- и электророждением мезонов на нуклонах и ядрах. | ||
В 70-х годах уже прошлого века в теоретических и экспериментальных исследованиях на «Сириусе» сложилось в лаборатории два основных научных направления, в которых сотрудниками лаборатории получены приоритетные результаты. | В 70-х годах уже прошлого века в теоретических и экспериментальных исследованиях на «Сириусе» сложилось в лаборатории два основных научных направления, в которых сотрудниками лаборатории получены приоритетные результаты. | ||
В 80-е и 90-е годы был модернизирован синхротрон, получены интенсивные поляризованные пучки фотонов высокой энергии, созданы многоцелевые детектирующие системы на основе широкоапертурных детекторов, создана локальная вычислительная сеть. На новых экспериментальных установках были получены важные и приоритетные физические результаты по околопороговому образованию нейтральных мезонов на легких ядрах, эксклюзивному фотообразованию пионов на ядрах углерода и по парциальным реакциям фотообразования нейтральных пионов на легчайших ядрах, фотодезинтеграции дейтерия линейно поляризованными фотонами. | В 80-е и 90-е годы был модернизирован синхротрон, получены интенсивные поляризованные пучки фотонов высокой энергии, созданы многоцелевые детектирующие системы на основе широкоапертурных детекторов, создана локальная вычислительная сеть. На новых экспериментальных установках были получены важные и приоритетные физические результаты по околопороговому образованию нейтральных мезонов на легких ядрах, эксклюзивному фотообразованию пионов на ядрах углерода и по парциальным реакциям фотообразования нейтральных пионов на легчайших ядрах, фотодезинтеграции дейтерия линейно поляризованными фотонами. | ||
Важным направлением исследований на синхротроне была физика взаимодействия ультрарелятивистских электронов с конденсированными средами. Это направление начало интенсивно развиваться в конце 70-х под руководством А.П. Потылицына. | Важным направлением исследований на синхротроне была физика взаимодействия ультрарелятивистских электронов с конденсированными средами. Это направление начало интенсивно развиваться в конце 70-х под руководством [[Потылицын Александр Петрович|А.П. Потылицына]]. | ||
Прецизионное измерение характеристик КТИ, проводившееся на синхротроне “Сириус" во второй половине 70-х годов, показало на¬личие явных аномалий, которые не описывались теорией КТИ. Так, в эксперименте, проведенном на "Сириусе" с монокристаллом алмаза, был обна¬ружен эффект КТИ В. Началось исследование излучения при каналировании (ИК) релятивистских частиц. В эксперименте на «Сириусе» в 1978 г. впервые было показано, что радиационные потери имеют ярко выражен¬ный максимум в случае движения электронов вдоль кристаллографической оси. Несколько позже аналогичные результаты были получены российско-американской группой на позитронном пучке Стэнфордского ускорителя и ереванской группой на синхротроне "АРУС". Обнаруженный эффект широко использовался впоследствии для ориентации кристал¬лических мишеней на многих ускорителях. Также целый ряд других характеристик ИК, измеренных впервые на синхротроне " | Прецизионное измерение характеристик КТИ, проводившееся на синхротроне “Сириус" во второй половине 70-х годов, показало на¬личие явных аномалий, которые не описывались теорией КТИ. Так, в эксперименте, проведенном на "Сириусе" с монокристаллом алмаза, был обна¬ружен эффект КТИ В. Началось исследование излучения при каналировании (ИК) релятивистских частиц. В эксперименте на «Сириусе» в 1978 г. впервые было показано, что радиационные потери имеют ярко выражен¬ный максимум в случае движения электронов вдоль кристаллографической оси. Несколько позже аналогичные результаты были получены российско-американской группой на позитронном пучке Стэнфордского ускорителя и ереванской группой на синхротроне "АРУС". Обнаруженный эффект широко использовался впоследствии для ориентации кристал¬лических мишеней на многих ускорителях. Также целый ряд других характеристик ИК, измеренных впервые на синхротроне "Сириус", нашли свое подтверждение и развитие в экспериментах, поставленных на различных электронных ускорителях Европы, Японии и стран СНГ. | ||
В 1985 году в эксперименте, проведенном на "Сириусе", обнаружен новый тип излучения, названный параметрическим рентгеновским излучением (ПРИ). В дальнейшем, | В качестве возможного приложения ИК была показана возможность создания эффективного источника позитронов на основе конвертора из ориентированного кристалла, которая была проверена в 1996 г. в российско-японском эксперименте на Токийском синхротроне. В 1998 г. аналогичный совместный эксперимент был проведен на линейном ускорителе Национальной лаборатории по физике высоких энергий (Цукуба, Япония). | ||
В 1985 году в эксперименте, проведенном на [[Синхротрон "СИРИУС"|"Сириусе"]], обнаружен новый тип излучения, названный параметрическим рентгеновским излучением (ПРИ). В дальнейшем, характеристики ПРИ были исследованы на "Сириусе" с использованием современной аппаратуры (гониометр с азотным охлаждением, координатные рентгенов-ские детекторы, полупроводниковые спектрометры и др). Результаты пионерских экспериментов томской группы были подтверждены как теоретически, так и экспериментально во многих ускорительных лабора¬ториях США, Японии, Канады, Германии. | |||
Сотрудники лаборатории неоднократно принимали участие в экспериментах по исследо¬ванию характеристик ПРИ на зарубежных ускорителях, а известные ученые из США и Японии (М. Моран, Р. Фиорито, И. Эндо, К. Накаяма) приезжали в Томск для со-вместных экспериментов на синхротроне "Сириус". | Сотрудники лаборатории неоднократно принимали участие в экспериментах по исследо¬ванию характеристик ПРИ на зарубежных ускорителях, а известные ученые из США и Японии (М. Моран, Р. Фиорито, И. Эндо, К. Накаяма) приезжали в Томск для со-вместных экспериментов на синхротроне "Сириус". | ||
| Строка 95: | Строка 97: | ||
==Электронные и ионные ускорители в ТПИ в 1960-1980-х гг.== | ==Электронные и ионные ускорители в ТПИ в 1960-1980-х гг.== | ||
Параллельно с разработкой и сооружением ускорителей собственными силами, в ТПУ монтировалисьт ускорители, изготовленные и поставляемые в ТПИ другими научными учреждениями СССР. Так институтом электрофизической аппаратуры им. Д.В. Ефремова (Ленинград) были посмтавлены циклотрон и электростатический генератор ЭСГ-2,5. Циклотронная лаборатория была создана в ТПИ в | Параллельно с разработкой и сооружением ускорителей собственными силами, в ТПУ монтировалисьт ускорители, изготовленные и поставляемые в ТПИ другими научными учреждениями СССР. Так институтом электрофизической аппаратуры им. Д.В. Ефремова (Ленинград) были посмтавлены циклотрон и электростатический генератор ЭСГ-2,5. Циклотронная лаборатория была создана в ТПИ в 1957 г. Циклотрон с диаметром полюсов 120 см. может ускорять протоны до 33 Мэв. Позже циклотрон был модернизирован, что позволило ускорять на нем, кроме протонов, также дейтроны, ядра гелия, ионы тяжелых газов – углерода, азота, кислорода. Наряду с физическими исследованиями, получением коротеорежущих радионуклидов, на базе циклотрона создан (совместно с НИИ онкологии) медико-биологический комплекс для нейтронной терапии злокачественных опухолей. | ||
Электростатический генератор на 2,5 Мэв может ускорять или электроны, или ионы; с его помощью проводятся исследования по радиационной физике. Генератор дает пучки электронов, ионов гелия, ионов водорода с энергией 2,3 Мэв. На базе электростатического ускорителя получен новый «ионный микрозонд». | Электростатический генератор на 2,5 Мэв может ускорять или электроны, или ионы; с его помощью проводятся исследования по радиационной физике. Генератор дает пучки электронов, ионов гелия, ионов водорода с энергией 2,3 Мэв. На базе электростатического ускорителя получен новый «ионный микрозонд». Фокусирующая система позволяет получать пучок диаметром до 10 микрометров, что значительно расширяет экспериментальные возможности усановки. | ||
Линейный ускоритель электронов «Электроника» ЭЛУ-4 предназначен для радиационной обработки электронным пучком изделий электронной техники. Ускоритель разработан в НПО «Торий» (Москва) и введен в эксплуатацию в | Линейный ускоритель электронов «Электроника» ЭЛУ-4 предназначен для радиационной обработки электронным пучком изделий электронной техники. Ускоритель разработан в НПО «Торий» (Москва) и введен в эксплуатацию в 1986 г. Диапаззон регулировки средней энергии ускоренных электронов составляет 2,3-4,1 Мэв. Максимальная энергия ускоренных электронов достигает 6 Мэв. Максимальный средний ток ускоренных электронов равен 1000 мкА. Ускоритель снабжен устройством для развертки электронного пучка. Ускоритель используется для радиационных испытаний элементов бортовой аппаратуры космических аппаратов, радиационной стерилизации радиационного сырья и изделий, медицинской техники, а также для отработки радиационных технологий. | ||
На основе комплекса ускорителей в составе линейного ускорителя ЭЛУ-4, бетатрона МИБ-6э и бетатрона Б-10э в НИИ интроскопии создана учебно-научная лаборатория «Прикладнаяфизика» для выполнения лабораторных работ студентами физико-технического, электрофизического, а также факультета автоматики и электромеханики. | На основе комплекса ускорителей в составе линейного ускорителя ЭЛУ-4, бетатрона МИБ-6э и бетатрона Б-10э в [[НИИ интроскопии при ТПУ|НИИ интроскопии]] создана учебно-научная лаборатория «Прикладнаяфизика» для выполнения лабораторных работ студентами физико-технического, электрофизического, а также факультета автоматики и электромеханики. | ||
60-70-е гг. ознаменовались развитием сильноточных электронных и ионных ускорителей. За короткий срок была создана серия ускорителей с энергией частиц до 1 Мэв и мощностью пучка до 100 МВт. Первым таким ускорителем явился сильноточный ускоритель «Тонус». Затем появился сильноточный ускоритль микросекундной длительности с запасаемой энергией мегаджоульного диапазона «Тонус-2М», сильноточный ускоритель с промежуточным емкостным накоплением энергии «Вера», многоцелевой сильноточный ускоритель «Луч», сильноточный ускоритель «Дубль», линейные индукционные ускорители. | 60-70-е гг. ознаменовались развитием сильноточных электронных и ионных ускорителей. За короткий срок была создана серия ускорителей с энергией частиц до 1 Мэв и мощностью пучка до 100 МВт. Первым таким ускорителем явился сильноточный ускоритель «Тонус». Затем появился сильноточный ускоритль микросекундной длительности с запасаемой энергией мегаджоульного диапазона «Тонус-2М», сильноточный ускоритель с промежуточным емкостным накоплением энергии «Вера», многоцелевой сильноточный ускоритель «Луч», сильноточный ускоритель «Дубль», линейные индукционные ускорители. | ||
| Строка 111: | Строка 113: | ||
Ионные пучки находят широкое применение в исследованиях по модификации поверхности материалов и реализации технологических режимов –высококонцентрированной имплантации и плазменного осаждения покрытий и динамических режимов ионного перемешивания. | Ионные пучки находят широкое применение в исследованиях по модификации поверхности материалов и реализации технологических режимов –высококонцентрированной имплантации и плазменного осаждения покрытий и динамических режимов ионного перемешивания. | ||
Решающий вклад в развитие ускорительной тематики в ТПУ, выполнявшийся под общим руководством А.А. Воробьева, внесли коллективы, руководимые профессорами [[Чучалин Иван Петрович|И.П. Чучалиным]], [[Диденко | Решающий вклад в развитие ускорительной тематики в ТПУ, выполнявшийся под общим руководством А.А. Воробьева, внесли коллективы, руководимые профессорами [[Чучалин Иван Петрович|И.П. Чучалиным]], [[Диденко Андрей Николаевич|А.Н. Диденко]], [[Москалев Владилен Александрович|В.А. Москалевым]], [[Ананьев Лев Мартемьянович|Л.М. Ананьевым]], [[Горбунов Владимир Иванович|В.И. Горбуновым]], [[Усов Юрий Петрович|Ю.П. Усовым]], [[Ремнев Геннадий Ефимович|Г.Е. Ремневым]], [[Рябчиков Александр Ильич|А.И. Рябчиковым]], [[Чахлов Владимир Лукьянович|В.А. Чахловым]] и др. | ||
==Источники== | ==Источники== | ||
1. Журнал ТПУ «Томский политехник» /Издание Ассоциации выпускников ТПУ; № 6, | 1. Журнал ТПУ «Томский политехник» /Издание Ассоциации выпускников ТПУ; № 6, 2000 г. - 224 с. | ||
2. М.Г. | 2. [[Николаев Михаил Григорьевич|Николаев М.Г.]] «Ректор Томского политехнического института [[Воробьев Александр Акимович|А.А. Воробьев]]. Воспоминания, размышления». Изд-во «Красное знамя», Томск, 2000г. – 142с. | ||
3. http://portal.tpu.ru/person/vorobiev/science/synchrotron | 3. http://portal.tpu.ru/person/vorobiev/science/synchrotron | ||
| Строка 125: | Строка 127: | ||
5. http://portal.tpu.ru/departments/laboratory/lab11/history | 5. http://portal.tpu.ru/departments/laboratory/lab11/history | ||
6. Становление и развитие научных школ Томского политехнического университета: Исторический очерк/Под ред. [[Похолков Юрий Петрович|Ю.П. Похолкова]], [[Ушаков Василий Яковлевич|В.Я. Ушакова]]. – Томск: ТПУ, 1996. – 249 с. | 6. Становление и развитие научных школ [[ТПУ|Томского политехнического университета]]: Исторический очерк/Под ред. [[Похолков Юрий Петрович|Ю.П. Похолкова]], [[Ушаков Василий Яковлевич|В.Я. Ушакова]]. – Томск: ТПУ, 1996. – 249 с. | ||
7. http://portal.tpu.ru/person/vorobiev/science/betatron | 7. http://portal.tpu.ru/person/vorobiev/science/betatron | ||