ИСЭ СО РАН: различия между версиями

Перейти к навигации Перейти к поиску
нет описания правки
Нет описания правки
Нет описания правки
 
(не показано 58 промежуточных версий этого же участника)
Строка 1: Строка 1:
[[Файл:Zdanie.jpg|400px|right|thumb|]]
[[Файл:Beydch.png|500px|right|thumb|Логотип]]
[[Файл:Zdanie.jpg|300px|right|thumb|Корпус института. Томск, пр. Академический 2/3 (Академгородок)]]


[[Файл:Beydch.png|500px|right|thumb|]]
'''Институт сильноточной электроники Сибирского отделения РАН''' - один из институтов Томского научного центра Сибирского Отделения Академии Наук, расположен в [[Томский академгородок|Томске]]. Институт был основан в 1977 г. в томском Академгородке при непосредственном участии [[Месяц Геннадий Андреевич|Г.А. Месяца]], который и стал его первым директором. В ИСЭ СО РАН многие годы работают выпускники [[ТПУ|Томского политехнического института]]. Основными направлениями научной деятельности института являются разработка приборов сильноточной электроники, проблемы физической электроники, устройств и технологий, а также физика низкотемпературной плазмы и основы её применения в технологических процессах и другие современные проблемы физики плазмы. В настоящее время директор института - [[Ратахин Николай Александрович|Н.А. Ратахин]]


'''Институт сильноточной электроники Сибирского отделения РАН''' - один из институтов Томского научного центра Сибирского Отделения Академии Наук, расположен в Томске.
[[Файл:1581974696-200621-137598.jpg|300px|right|thumb|В лаборатории газовых лазеров ИСЭ СО РАН, установка THL-100. THL-100 - гибридная лазерная система, не имеющая мировых аналогов, на которой была достигнута рекордная для видимой области спектра пиковая мощность 40 триллионов ватт. Размещена в отделе импульсной техники]]


[[Файл:6d0804f9d1aa90ae531ea34921a8f946-800x.jpg|300px|right|thumb|]]
[[Файл:002 (1).jpg|300px|right|thumb|[[ГИТ-12|ГИТ-12]]]]
[[Файл:001.jpg|300px|right|thumb|[[ГИТ-12|ГИТ-12]] - один из крупнейших в мире мультитераваттных импульсных генераторов, размещен в лабораторном корпусе института, отдел импульсной техники]]
[[Файл:222 (1).jpg|300px|right|thumb|Интегрированная установка "RITM-SP» Чунцин, КНР, январь 2017 г. Установки "RITM-SP" предназначены для поверхностной обработки металлических материалов и изделий с целью улучшения их электрофизических, электрохимических и иных характеристик]]
[[Файл:111.jpg|300px|right|thumb|"RITM-SP-М» - Милан, Италия, октябрь 2018 г.]]
[[Файл:Oit (1).jpg|300px|right|thumb|Сотрудники ИСЭ СО РАН, 2002 г.]]
[[Файл:12078000.jpg|300px|right|thumb|[[Ратахин Николай Александрович|Н.А. Ратахин]] - директор ИСЭ СО РАН, в 2006 - 2017 гг. - заведующий кафедрой высоковольтной электрофизики и сильноточной электроники Института физики высоких технологий ТПУ, профессор отделения материаловедения ТПУ]]
==Создание института==
==Создание института==


В 1969 г. на базе лаборатории электроники Научно-исследовательского института ядерной физики при [[ТПУ|Томском политехническом институте]] был создан крупный отдел сильноточной электроники в составе Института оптики атмосферы (ИОА) СО АН СССР из 3-х лабораторий: импульсной техники, физической электроники и лазерной техники. В условиях бурно развивающейся высоковольтной электрофизики объем научных исследований в новом отделе значительно расширился. Наряду с разработкой генераторов мощных и сверхмощных электрических импульсов, получили развитие и другие научные направления: исследования физики электрических разрядов в вакууме и газе, исследования по созданию мощных импульсных газовых лазеров, формирование  электронных и ионных пучков. Развитие этих направлений стало возможным благодаря тесчному сотрудничеству и координации работ отдела с работой ученых вузов и научных учреждений  г. Томска: [[НИИ ядерной физики при ТПУ|НИИ ЯФ]], [[НИИ высоких напряжений при ТПУ|НИИ ВН]], физиков ТПИ, ТГУ, ТИАСУРа. Расширено сотрудничество с ведущими научными центрами страны, где велись работы в области ускорительной и лазерной техники, сильноточной электроники, физики вакуумного и газового разрядов. Результаты исследований коллектива отдела нашли коллектива отдела нашли отражение в ряде монографий, опубликованных в 70-х гг., докладах и сообщениях сотрудников отдела на различных конференциях и симпозиумах, в т.ч. международных. Отдел стал признанным центром исследований в стране по сильноточной электронике.  
В 1969 г. на базе лаборатории электроники Научно-исследовательского института ядерной физики при [[ТПУ|Томском политехническом институте]] был создан крупный отдел сильноточной электроники в составе Института оптики атмосферы (ИОА) СО АН СССР из 3-х лабораторий: импульсной техники, физической электроники и лазерной техники. В условиях бурно развивающейся высоковольтной электрофизики объем научных исследований в новом отделе значительно расширился. Наряду с разработкой генераторов мощных и сверхмощных электрических импульсов, получили развитие и другие научные направления: исследования физики электрических разрядов в вакууме и газе, исследования по созданию мощных импульсных газовых лазеров, формирование  электронных и ионных пучков. Развитие этих направлений стало возможным благодаря тесчному сотрудничеству и координации работ отдела с работой ученых вузов и научных учреждений  г. Томска: [[НИИ ядерной физики при ТПУ|НИИ ЯФ]], [[НИИ высоких напряжений при ТПУ|НИИ ВН]], физиков [[ТПУ|ТПИ]], ТГУ, ТИАСУРа. Расширено сотрудничество с ведущими научными центрами страны, где велись работы в области ускорительной и лазерной техники, сильноточной электроники, физики вакуумного и газового разрядов. Результаты исследований коллектива отдела нашли коллектива отдела нашли отражение в ряде монографий, опубликованных в 70-х гг., докладах и сообщениях сотрудников отдела на различных конференциях и симпозиумах, в т.ч. международных. Отдел стал признанным центром исследований в стране по сильноточной электронике.  


В сентябре 1977 г. отдел сильноточной электроники ИОА СО АН СССР был преобразован в самостоятельный Институт сильноточной электроники – ИСЭ СО АН СССР. Директором его стал доктор технических наук профессор [[Месяц Геннадий Андреевич|Г.А. Месяц]]. Месяц доказывал необходимость создания такого института, организацию его работы и нашел в этом поддержку со стороны научной общественности, руководителей города и области, Президиума СО АН СССР. Благодаря этой поддержке было осуществлено строительство основного корпуса института, его производственных помещений, лабораторий, оснащение изх современным оборудованием, решены кадровые вопросы, социально-бытовые проблемы, расширен объем научных исследований. За короткий период времени коллектив института по результатам своей деятельности занял ведущее положение среди институтов СО АН СССР.  
В сентябре 1977 г. отдел сильноточной электроники ИОА СО АН СССР был преобразован в самостоятельный Институт сильноточной электроники – ИСЭ СО АН СССР. Директором его стал доктор технических наук профессор [[Месяц Геннадий Андреевич|Г.А. Месяц]]. Месяц доказывал необходимость создания такого института, организацию его работы и нашел в этом поддержку со стороны научной общественности, руководителей города и области, Президиума СО АН СССР. Благодаря этой поддержке было осуществлено строительство основного корпуса института, его производственных помещений, лабораторий, оснащение изх современным оборудованием, решены кадровые вопросы, социально-бытовые проблемы, расширен объем научных исследований. За короткий период времени коллектив института по результатам своей деятельности занял ведущее положение среди институтов СО АН СССР.  
Строка 92: Строка 105:
Лабораторию теоретической физики ИСЭ традиционно возглавляют профессора Томского государственного университета. Первый ее заведующий - профессор [[Багров Владислав Гавриилович|Владислав Гавриилович БАГРОВ]]. Сегодня лабораторию возглавляет Андрей Владимирович КОЗЫРЕВ, заведующий кафедрой физики плазмы ТГУ. Основанная в 1984 году Геннадием Андреевичем МЕСЯЦЕМ, кафедра является основным поставщиком молодых исследователей для Института.
Лабораторию теоретической физики ИСЭ традиционно возглавляют профессора Томского государственного университета. Первый ее заведующий - профессор [[Багров Владислав Гавриилович|Владислав Гавриилович БАГРОВ]]. Сегодня лабораторию возглавляет Андрей Владимирович КОЗЫРЕВ, заведующий кафедрой физики плазмы ТГУ. Основанная в 1984 году Геннадием Андреевичем МЕСЯЦЕМ, кафедра является основным поставщиком молодых исследователей для Института.


Основные кузницы инженерных кадров ИСЭ - Томский политехнический университет и Томской государственный университет систем управления и радиоэлектроники. В конце 2004 года в составе электрофизического факультета ТПУ была создана кафедра сильноточной электроники.
Основные кузницы инженерных кадров ИСЭ - Томский политехнический университет и Томской государственный университет систем управления и радиоэлектроники. В конце 2004 года в составе [[Электрофизический факультет|электрофизического]] факультета [[ТПУ|ТПУ]] была создана кафедра сильноточной электроники.
Традиционным стало участие Института в организации крупных научных форумов. В 2000 и 2006 г. в Томске были проведены Международные конгрессы по радиационной физике, сильноточной электронике и модификации материалов пучками частиц и потоками плазмы.
Традиционным стало участие Института в организации крупных научных форумов. В 2000 и 2006 г. в Томске были проведены Международные конгрессы по радиационной физике, сильноточной электронике и модификации материалов пучками частиц и потоками плазмы.


Строка 123: Строка 136:
   
   
(р. 28.02.1936г.).
(р. 28.02.1936г.).
Окончил электроэнергетический факультет ТПИ (ТПУ) в 1958 г. Доктор технических наук, профессор. Академик РАН.  
Окончил электроэнергетический факультет [[ТПУ|ТПИ]] в 1958 г. Доктор технических наук, профессор. Академик РАН.  
Организатор и директиор ИСЭ СО АН СССР в 1977 - 1986 гг.  
Организатор и директиор ИСЭ СО АН СССР в 1977 - 1986 гг.  


Под его руководством в этом институте были продолжены фундаментальные исследования в области получения интенсивных пучков заряженных частиц и разработки приборов, в которых используются эти пучки. Получение электронных пучков разной длительности и формы – одна из основных задач сильноточной электроники. Прежние методы их получения, связанные с термоэлектронной, автоэлектронной эмиссиями, оказались неприемлемы. На помощь пришла взрывная электронная эмиссия. В 1982 г. была доказана возможность получения мощных пучков не только наносекундной, но и микросекундной длительности и сечением более 1 м2. В Институте был создан самый мощный в стране микросекундный ускоритель электронов с трубчатым пучком. В отделе Ю. И. Бычкова были получены принципиально новые результаты по лазерной технике, разработаны методы создания устойчивых объемных разрядов при высоком давлении газа, которые лежат в основе накачки мощных газовых лазеров, решены также многие др. проблемы, связанные с энергетикой таких систем. Эти работы привели к появлению нового направления – инжекционной газовой электроники.  
Под его руководством в этом институте были продолжены фундаментальные исследования в области получения интенсивных пучков заряженных частиц и разработки приборов, в которых используются эти пучки. Получение электронных пучков разной длительности и формы – одна из основных задач сильноточной электроники. Прежние методы их получения, связанные с термоэлектронной, автоэлектронной эмиссиями, оказались неприемлемы. На помощь пришла взрывная электронная эмиссия. В 1982 г. была доказана возможность получения мощных пучков не только наносекундной, но и микросекундной длительности и сечением более 1 м2. В Институте был создан самый мощный в стране микросекундный ускоритель электронов с трубчатым пучком. В отделе Ю. И. Бычкова были получены принципиально новые результаты по лазерной технике, разработаны методы создания устойчивых объемных разрядов при высоком давлении газа, которые лежат в основе накачки мощных газовых лазеров, решены также многие др. проблемы, связанные с энергетикой таких систем. Эти работы привели к появлению нового направления – инжекционной газовой электроники.  


Исследования руководителя лаборатории профессора ТПИ [[Вайсбурд Давид Израйлевич|Д. И. Вайсбурда]] в области физики твердого тела открыли целый ряд новых физических явлений: новый вид свечения диэлектриков, внутризонная люминисценция, новый вид электрической проводимости диэлектриков и др. Все это положило начало еще одному новому направлению – высокоэнергетической электронике твердого тела.  
Исследования руководителя лаборатории профессора ТПИ [[Вайсбурд Давид Израйлевич|Д. И. Вайсбурда]] в области [[Физика твердого тела|физики твердого тела]] открыли целый ряд новых физических явлений: новый вид свечения диэлектриков, внутризонная люминисценция, новый вид электрической проводимости диэлектриков и др. Все это положило начало еще одному новому направлению – высокоэнергетической электронике твердого тела.  


Открытие взрывной эмиссии электронов и развитие мощной импульсной техники способствовали возникновению релятивистской высокочастотной электроники. Совместно с учеными МГУ были проведены исследования по генерации СВЧ-излучения в сверхразмерных волноводах, установлена возможность получения его с высокой энергетической эффективностью. Доказана перспективность использования сверхпроводящих магнитов для улучшения работы СВЧ-устройств.  
Открытие взрывной эмиссии электронов и развитие мощной импульсной техники способствовали возникновению релятивистской высокочастотной электроники. Совместно с учеными МГУ были проведены исследования по генерации СВЧ-излучения в сверхразмерных волноводах, установлена возможность получения его с высокой энергетической эффективностью. Доказана перспективность использования сверхпроводящих магнитов для улучшения работы СВЧ-устройств.  
Строка 147: Строка 160:
1986-2002 директор Института сильноточной электроники СО РАН.
1986-2002 директор Института сильноточной электроники СО РАН.


[[Бугаев Сергей Петрович|С.П.Бугаев]] наряду с академиком Г.А.Месяцем и рядом других сотрудников ИСЭ СО РАН, является соавтором открытия взрывной электронной эмиссии. Открытия, прославившего Томскую школу физиков и положившего начало новой науке — сильноточной электронике. И вся научная деятельность Сергея Петровича была связана с ее дальнейшим развитием. Им впервые было показано, что скользящий разряд по диэлектрику в вакууме развивается в слое адсорбированного газа, доказана ведущая роль взрывной эмиссии электронов в инициировании таких разрядов. Этот механизм в дальнейшем был подтвержден многими исследователями. Он внес большой вклад в решение проблемы генерирования сильноточных электронных пучков с использованием холодных катодов. На основе проведенных им исследований перекрытия диэлектриков в вакууме ученый впервые предложил использовать металло-диэлектрические катоды. В модельных экспериментах им впервые были исследованы физические явления в сильноточных диодах со взрывной эмиссией, свойства катодной и анодной плазмы и влияние этой плазмы в диоде на характеристики пучка электронов в ускорителе. Впервые изучены закономерности формирования структуры таких электронных пучков. Результаты исследований по генерированию электронных пучков большого сечения обобщены в монографии "Электронные пучки большого сечения" (1984 г.). На базе исследований ионных потоков из разрядов низкого давления с его участием были разработаны источники газовых и металлических ионов для сильноточной ионной имплантации.  
[[Бугаев Сергей Петрович|С.П.Бугаев]] наряду с академиком [[Месяц Геннадий Андреевич|Г.А.Месяцем]] и рядом других сотрудников ИСЭ СО РАН, является соавтором открытия взрывной электронной эмиссии. Открытия, прославившего Томскую школу физиков и положившего начало новой науке — сильноточной электронике. И вся научная деятельность Сергея Петровича была связана с ее дальнейшим развитием. Им впервые было показано, что скользящий разряд по диэлектрику в вакууме развивается в слое адсорбированного газа, доказана ведущая роль взрывной эмиссии электронов в инициировании таких разрядов. Этот механизм в дальнейшем был подтвержден многими исследователями. Он внес большой вклад в решение проблемы генерирования сильноточных электронных пучков с использованием холодных катодов. На основе проведенных им исследований перекрытия диэлектриков в вакууме ученый впервые предложил использовать металло-диэлектрические катоды. В модельных экспериментах им впервые были исследованы физические явления в сильноточных диодах со взрывной эмиссией, свойства катодной и анодной плазмы и влияние этой плазмы в диоде на характеристики пучка электронов в ускорителе. Впервые изучены закономерности формирования структуры таких электронных пучков. Результаты исследований по генерированию электронных пучков большого сечения обобщены в монографии "Электронные пучки большого сечения" (1984 г.). На базе исследований ионных потоков из разрядов низкого давления с его участием были разработаны источники газовых и металлических ионов для сильноточной ионной имплантации.  


Им были получены важные результаты при исследовании формирования сильноточных полых цилиндрических электронных потоков в коаксиальных диодах с магнитной изоляцией для приборов релятивистской высокочастотной электроники. Впервые установлены соотношения для тока в области ускорения такого диода. Показано, что ток в диоде с магнитной изоляцией определяется ускоряющей областью диода, а не предельным током пространства дрейфа. Результаты исследований физических явлений в коаксиальных диодах с магнитной изоляцией, а также результаты по генерации мощных импульсов микроволнового излучения были обобщены в монографии "Релятивистские многоволновые СВЧ-генераторы" (1991 г.).  
Им были получены важные результаты при исследовании формирования сильноточных полых цилиндрических электронных потоков в коаксиальных диодах с магнитной изоляцией для приборов релятивистской высокочастотной электроники. Впервые установлены соотношения для тока в области ускорения такого диода. Показано, что ток в диоде с магнитной изоляцией определяется ускоряющей областью диода, а не предельным током пространства дрейфа. Результаты исследований физических явлений в коаксиальных диодах с магнитной изоляцией, а также результаты по генерации мощных импульсов микроволнового излучения были обобщены в монографии "Релятивистские многоволновые СВЧ-генераторы" (1991 г.).  
Строка 155: Строка 168:
[[Файл:Kovalchuk2.jpg|150px|right|thumb|]]
[[Файл:Kovalchuk2.jpg|150px|right|thumb|]]


Р.10.04.1940 г. Академик РАН. Действительный член РАН (1992), член-корреспондент АН СССР (1987), доктор технических наук (1979). Окончил электроэнергетический факультет Томского политехнического института (ТПУ) в 1962 г.
Р.10.04.1940 г. Академик РАН. Действительный член РАН (1992), член-корреспондент АН СССР (1987), доктор технических наук (1979). Окончил электроэнергетический факультет [[ТПУ|Томского политехнического института]] в 1962 г.


Выдающийся ученый в области импульсной энергетики, создатель ряда сверхмощных электрофизических установок национального и международного масштаба. С его непосредственным участием в 1970-е годы были заложены основы нового научного направления - физики и техники генерирования мощных электрических импульсов. Под руководством Б. М. Ковальчука созданы первый отечественный сильноточный ускоритель электронов, первые отечественные сверхмощные газовые лазеры, первый импульсный генератор с индуктивным накопителем энергии и плазменным прерывателем тока. Среди осуществленных им проектов - мультитераваттный импульсный генератор ГИТ-12. Без непосредственного участия и консультаций Б. М. Ковальчука не обходится ни один крупный отечественный или международный проект по созданию мощных импульсных генераторов. В последние годы Б. М. Ковальчуком с сотрудниками выполнены работы, направленные на совершенствование элементной базы мощной импульсной техники. Созданы многокулонные газоразрядные импульсные коммутаторы с высоким ресурсом, обеспечивающие включение конденсаторных батарей с мегаджоульным энергозапасом. На их основе созданы модули источников питания для мощных импульсных твердотельных лазеров, предназначенных для использования в системе лазерного инерциального термоядерного синтеза. Разработана новая концепция построения сверхмощных импульсных генераторов на основе линейного трансформатора, позволившая радикально увеличить удельный энергозапас генераторов и упростить их строительство. Данная концепция рассматривается в качестве базы для построения импульсного генератора нового поколения для ИТС на основе Z-пинча. Разработаны многочисленные импульсные генераторы для иных практических применений. Б. М. Ковальчук - заведующий отделом импульсной техники Института сильноточной электроники СО РАН, член Отделения энергетики, машиностроения, механики и процессов управления РАН, член Объединенного ученого совета по физико-техническим наукам СО РАН.  
Выдающийся ученый в области импульсной энергетики, создатель ряда сверхмощных электрофизических установок национального и международного масштаба. С его непосредственным участием в 1970-е годы были заложены основы нового научного направления - физики и техники генерирования мощных электрических импульсов. Под руководством [[Ковальчук Борис Михайлович|Б. М. Ковальчука]] созданы первый отечественный сильноточный ускоритель электронов, первые отечественные сверхмощные газовые лазеры, первый импульсный генератор с индуктивным накопителем энергии и плазменным прерывателем тока. Среди осуществленных им проектов - мультитераваттный импульсный генератор ГИТ-12. Без непосредственного участия и консультаций [[Ковальчук Борис Михайлович|Б. М. Ковальчука]] не обходится ни один крупный отечественный или международный проект по созданию мощных импульсных генераторов. В последние годы [[Ковальчук Борис Михайлович|Б. М. Ковальчуком]] с сотрудниками выполнены работы, направленные на совершенствование элементной базы мощной импульсной техники. Созданы многокулонные газоразрядные импульсные коммутаторы с высоким ресурсом, обеспечивающие включение конденсаторных батарей с мегаджоульным энергозапасом. На их основе созданы модули источников питания для мощных импульсных твердотельных лазеров, предназначенных для использования в системе лазерного инерциального термоядерного синтеза. Разработана новая концепция построения сверхмощных импульсных генераторов на основе линейного трансформатора, позволившая радикально увеличить удельный энергозапас генераторов и упростить их строительство. Данная концепция рассматривается в качестве базы для построения импульсного генератора нового поколения для ИТС на основе Z-пинча. Разработаны многочисленные импульсные генераторы для иных практических применений. [[Ковальчук Борис Михайлович|Б. М. Ковальчук]] - заведующий отделом импульсной техники Института сильноточной электроники СО РАН, член Отделения энергетики, машиностроения, механики и процессов управления РАН, член Объединенного ученого совета по физико-техническим наукам СО РАН.  


==Современность==
==Современность==
Строка 196: Строка 209:
==Источники==
==Источники==


1. [[Гагарин Александр Вячеславович|Гагарин А.В.]] Биографический справочник «Профессора Томского политехнического университета»: Том 3, часть 1- Томск: Изд-во ТПУ, 2005-326 стр.
1. [[Гагарин Александр Вячеславович|Гагарин А.В.]] «Профессора [[ТПУ|Томского политехнического университета]]». Т.3, ч. 1- Томск: Изд-во ТПУ, 2005.


2. http://www.hcei.tsc.ru/ru/cat/history/history.html
2. http://www.hcei.tsc.ru/ru/cat/history/history.html
Строка 203: Строка 216:


4.      http://www.biznes-portal.com/New.aspx?newid=27294
4.      http://www.biznes-portal.com/New.aspx?newid=27294
5.      https://subscribe.ru/group/kosmos-galaktiki-nlo-i-inoplanetyane/16314583/
6.      https://thepresentation.ru/uncategorized/130147-programma-prezidiuma-ran-otdelenie-nanotehnologiy-i-informatsionnyh-tehnologiyproekt-n-274fizicheskie-osnovy-elektronno-puchkovoy-nanostrukturizatsii-metallov-i-splavov-rukovoditel-proekta-dtn-koval-nikolay-nikolaevicho
7.      http://www.tsc.ru/ru/news/nw_0431.html
8.      https://hcei.tsc.ru/ru/nauka/ustanovki/git-12.html
9. https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%98%D0%BD%D1%81%D1%82%D0%B8%D1%82%D1%83%D1%82_%D1%81%D0%B8%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%BE%D1%82%D0%BE%D1%87%D0%BD%D0%BE%D0%B9_%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%BD%D0%B8%D0%BA%D0%B8_%D0%A1%D0%9E_%D0%A0%D0%90%D0%9D
[[Категория:Научно-исследовательские институты]]

Навигация