Лопатин Владимир Васильевич

Лопатин Владимир Васильевич
Дата рождения:	17.03.1947 г.
Место рождения:	г. Слюдянка, Иркутская область
Дата смерти:	02.11.2014 г.
Место смерти:	г. Томск
Научная сфера:	Электрофизика
Место работы:	ТПУ
Учёная степень:	доктор физико-математических наук
Учёное звание:	профессор
Альма-матер:	ТПИ (ТПУ)
Награды и премии	Орден Дружбы (2000)

Лопатин Владимир Васильевич (р. 17.03.1947 г., Иркутская обл., г. Слюдянка - 02.11.2014 г., г. Томск) – ученый - электрофизик, доктор физико-математических наук, профессор Томского политехнического университета. В 2000 - 2010 гг. - директор НИИ высоких напряжений, в 2010 - 2013 гг. - проректор-директор, заместитель директора по научной работе Института физики высоких технологий, в 1998 - 2014 гг. - заведующий кафедрой техники и электрофизики высоких напряжений. Член-корреспондент Российской Академии Естественных Наук, Действительный член Международной Академии наук высшей школы, Почетный работник Минобразования РФ. Внес существенный вклад в создание и развитие томской школы высоковольтной электрофизики.

Биография

В 1963 - 1968 гг. – студент Томского политехнического института, окончил Электрофизический факультет по специальности "Инженерная электрофизика" с квалификацией "Инженер-электрофизик".

В 1968 - 1969 гг. – инженер кафедры техники высоких напряжений ТПИ.

В 1969 - 1972 гг. – аспирант кафедры ТВН.

В 1972 г. защитил кандидатскую диссертацию «Наносекундный разряд в жидкостях» по спец. «Физика диэлектриков и полупроводников».

С 22.12.1972 г. - кандидат физико-математических наук, с 20.12.1978 г. - доцент по кафедре техники высоких напряжений.

В 1993 г. защитил докторскую диссертацию «Физико-технические основы применения нитридо-керамических материалов в электрофизической аппаратуре» в ИСЭ СО РАН по спец. «Физика твердого тела и электрофизика».

С 12.11.1993 г. - доктор физико-математических наук, с 13.10.1995 г. - профессор по специальности "Электрофизика".

Руководители аспирантуры: профессора А.А. Воробьев и В.Я. Ушаков.

В 1972 - 1975 гг. - ассистент, в 1975 - 1976 гг. - старший преподаватель, в 1976 - 1980 гг. - доцент кафедры техники высоких напряжений ТПИ.

В 1980 - 1998 гг. - заведующий лабораторией № 10 НИИ высоких напряжений ТПУ.

В 1998 - 2014 гг. - заведующий кафедрой техники и электрофизики высоких напряжений ТПУ.

15.09.2000 – 2010 гг. - директор НИИ высоких напряжений при ТПУ.

В 2010 - 2012 гг. - проректор-директор Института физики высоких технологий ТПУ.

В 2012 - 2013 гг. - заместитель директора по научной работе Института физики высоких технологий ТПУ.

Звания

• Член-корреспондент Российской Академии естественных наук (с 1996 г.);

• Действительный член Международной Академии Высшей школы;

• Почетный работник Минобразования РФ.

• Занесен в Галерею почета ТПУ 2014 г.

Кафедра ТЭВН ТПУ

В.В. Лопатин заведовал этой кафедрой в 1998 - 2014 гг.

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.

Кроме энергетического направления на кафедре велись работы по созданию ускорителей заряженных частиц, а также высоковольтной импульсной техники и ее применений в электроразрядных технологиях.

В 1988 г. кафедра техники высоких напряжений переименована в кафедру техники и электрофизики высоких напряжений. Со дня организации кафедра внесла значительный вклад в подготовку инженерных и научно-педагогических кадров, в развитие научно-исследовательских работ. За это время подготовлено более 1200 выпускников.

В лаборатории кафедры в 1947 г. был создан первый в Союзе бетатрон, в 1956 году сооружена первая на Востоке страны высоковольтная лаборатория. В 1960 году 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 году 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.

С 2006 по 2012 годы кафедра "Техника и электрофизика высоких напряжений" (ТЭВН) специализировалась только на подготовке магистрантов по профилю "Техника и физика высоких напряжений".

В 2012 году на кафедре открыта подготовка по программе бакалавриата "Высокотехнологические плазменные и энергетические установки". С 2015 года набор бакалавров на профиль осуществляется в рамках направления подготовки 13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника».

Основное научное направление кафедры - разработка электроразрядных и пучково-плазменных технологий и оборудования.

Научно-техническая и производственная деятельность проводилась на кафедре по следующим направлениям:

- моделирование электровзрыва в конденсированных средах, волновой динамики и разрушения твердых тел;

- разработка электроразрядных технологий разупрочнения и разрушения твердых материалов;

- разработка технологии подземной газификации полезных ископаемых;

- разработка технологии модификации древесины;

- исследование электрофизических характеристик энергоемких материалов;

- электромагнитная совместимость мощных импульсных устройств.

Директор НИИ ВН при ТПУ

2002-й год

В 2002 г. из реализованной научно-технической продукции следует отметить:

- крупногабаритные изделия из термопластов по разработанной технологии, основными достоинствами которой являются возможность изготовления единичных изделий или малой серии без значительных затрат, высокое качество переработанного материала. Благодаря расширению номенклатуры поставленных заказчиком изделий, технология постоянно совершенствуется;

- аппаратура низкотемпературного обезвоживания в вакууме, предназначенная для малых производств продуктов питания с длительным сроком хранения и препаратов медицинского назначения из сырья растительного и животного происхождения. Основным достоинством технологии является сохранение всего комплекса биологически активных веществ, улучшение показателей бактериальной обсемененности продукта и энергосбережение;

- смазочные составы с использованием ультрадисперсных порошков железа, меди и латуни, полученных по разработанной в институте электровзрывной технологии. Данные составы обеспечивают эффект «безызностности», основанный на способности ультрадисперсных порошков образовывать пленки на поверхности трения.

2003-й год

Разработки НИИ ВН за 2003 г.: - водоочистные установки «Импульс», «Разряд» и «Стример»;

- программный продукт АИС «Русалка» для химических лабораторий предприятий различного профиля;

- электроимпульсные технологии разрушения (бурение, резание;

- крупногабаритные изделия из полиэтилена;

- магнитопроводы для мощных импульсных генераторов;

- вакуумные сушильные аппараты;

- металлоплакирующие смазки;

- биодобавки на основе концентрированных и обезвоженных продуктов по вакуумной технологии, разработанной в институте;

- устройства контроля изоляции в/в линий электропередачи под напряжением.

2004-й год

- водоочистные установки "Импульс" и "Разряд" и услуги по их обслуживанию;

- программный продукт "Химик-аналитик" для химических лабораторий предприятий различного профиля;

- электроразрядные технологии разрушения (бурение, резание);

- крупногабаритные изделия из полиэтилена;

- вакуумные сушильные аппараты;

- металлоплакирующие и антифрикционные смазки;

- биодобавки на основе концентрированных и обезвоженных продуктов по вакуумной технологии, разработанной в институте;

- устройства контроля изоляции в/в линий электропередачи под напряжением.

2006-й год

- водоочистные установки «Импульс» и «Аэрозон» и услуги по их обслуживанию;

- программный продукт «Химик аналитик» для химических лабораторий предприятий различного профиля;

- электроразрядное оборудование для бурения скважин и снятия поверхностного слоя бетона;

- крупногабаритные изделия из полиэтилена;

- вакуумные сушильные аппараты;

- биодобавки на основе концентрированных и обезвоженных продуктов по разработанной в институте вакуумной технологии;

- пучковые технологии и оборудование для упрочнения металлорежущего инструмента и для получения нанопорошков;

- электрофизическое оборудование и источники питания;

- крупногабаритные магнитопроводы для устройств мощной силовой электроники.

Научная деятельность

Известный ученый в области электрофизики, руководитель работ по поведению диэлектриков в сильных электрических полях, тепловых и радиационных полях.

Занимался научно-исследовательской работой, связанной с исследованиями разрядных явлений и изоляционных свойств жидких и твердых диэлектриков, а также исследованием электрофизических и разрядных свойств высокотемпературных диэлектриков.

Был руководителем научной школы "Электрический разряд в диэлектриках".

Основное направление научной деятельности - физика диэлектриков, область материаловедения высокотемпературной керамики: изучение электронного строения, дефектов нитридных материалов, определение связи диэлектрических и оптических свойств с их структурой, исследования радиационных изменений свойств. Результаты этих исследований использованы при создании лазеров на парах меди, защиты первой стенки и диагностических элементов термоядерной установки (Токамак), изоляторов плазменных двигателей космических аппаратов, уникального измерительного комплекса для исследований и контроля диэлектрических свойств материалов при температурах до двух тысяч градусов.

Предложена новая экологически чистая технология ионно-термической модификации диэлектриков и завершается создание установки для мелкосерийного производства резисторов и ТЭНов на ее основе.

В продолжение работ Томской высоковольтной школы пробоя диэлектриков вместе со своими сотрудниками исследовал развитие предпробивных явлений в диэлектриках на созданном высокоразрешающем лазерно-диагностическом комплексе. Разработана количественная фрактальная модель развития разряда, позволяющая проводить компьютерные исследования пробоя однородных и неоднородных конденсированных диэлектриков, определять траекторию разрядных каналов при электроимпульсной обработке и разрушении материалов, распределения точек ударов молниевого разряда.

Соавтор работ: «Properties of Groub III Nitrides”by edit J.Edgar, pp. 89-111; «Физика и техника мощных импульсных систем» под ред. Е.П. Велихова, «Энергоатомиздат», 1987 г.

Результаты исследований применены в разработанном электрофизическом оборудовании для военной техники. Обнаруженный эффект гигантского увеличения электропроводности термостойких диэлектриков использован в технологии ионно-термического модифицирования керамики, в частности, в предложенной и изготовленной в НИИ ВН первой стенке токамака ТСП.

Результаты экспериментальных и компьютерных исследований явлений, сопровождающих развитие и расширение разрядного канала в неоднородных средах, дали толчок развитию электроразрядных технологий.

Является автором и соавтором свыше 100 статей в рецензируемых отечественных и зарубежных журналах, двух монографий и нескольких учебных пособий, 19 авторских свидетельств и патентов.

Регулярный участник работы международных конференций, являлся членом оргкомитета или программного комитета международных конференций. Получал грант Американского физического общества и коллективный грант Международного научно-технического центра. Совместно с сотрудниками лаборатории регулярно получал гранты.

Лаборатория являлась участником российской команды по разработке интернационального термоядерного экспериментального реактора синтеза.

Автор более 300 научных трудов, опубликованных в отечественных и зарубежных изданиях.

В время работы в организованной В.В. Лопатиным в 1980 г. лаборатории "Электрофизика изоляции" в НИИ высоких напряжений был создан работоспособный творческий коллектив, который добился значительных результатов при изучении поведения диэлектриков в экстремальных условиях: сильных электрических и тепловых полях, радиационных потоках. В лаборатории было создано уникальное оборудование для оптических исследований предразрядных процессов в диэлектриках. Высокое временное и пространственное разрешение разработанных лазерных интерферометрических систем регистрации позволило получить результаты результаты мирового уровня и приступить к созданию обобщенного критерия пробоя диэлектриков. Возможность получения количественных зависимостей электрической прочности дало применение фрактального описания развития разряда, которым В.В. Лопатин с сотрудниками успешно занимался впоследствии.

С 1978 г. в лаборатории развивалось новое направление - исследование электронного строения, структуры и свойств перспективных нагрево- и радиационностойких нитридокерамических материалов. Целью этих исследований было создание физических основ применения новых материалов в электрофизической аппаратуре. В.В. Лопатину с сотрудниками удалось установить взаимосвязь технологии со структурой и свойствами этих материалов, что позволило прогнозировать их поведение в экстремальных условиях. Полученные результаты были опубликованы в изданной в Англии монографии.

Работы В.В. Лопатина в области физики пробоя диэлектриков, радиационной физики твердого тала и радиационного материаловедения известны в России из рубежом, о чем свидетельствовали постоянные приглашения на международные конференции, регулярное получение лабораторией грантов.

При успешном финансировании лаборатории большое внимание внимание В.В. Лопатин уделял прикладным работам - с его участие создавались мощные лазеры на парах металла, изоляции мощных непрерывных СО2-лазеров, изоляторы плазменных двигателей космических аппаратов. Им было предложено и организовано применение диэлектрических защитных экранов в термоядерных установках типа токамак и других элементах разрядных камер.

Руководимая В.В. Лопатиным лаборатория работала также по международной программе ITER.

Педагогическая деятельность

В.В. Лопатин прошел всю цепочку педагогической работы от ассистента до профессора, заведующего кафедрой, им были поставлены и читались курсы "Физические основы техники высоких напряжений", "Электрофизика диэлектриков", "Техника высоких напряжений" и др. Лекции по развитию разряда в диэлектриках, электроразрядным технологиям и радиационно-термической модификации керамических материалов были прочитаны в университетах Карлсруэ, Дрездена, Гейндельберга, Даляна, Чанчуна и Шеньяна, фирмах Кобе Стил и Камацу.

Были созданы высоковольтные установки учебной лаборатории кафедры, внедрены элементы исследований в выполнение лабораторных работ и курсового проектирования, использование физических измерений и компьютерного моделирования.

Поставил новые курсы для студентов специальности «Инженерная электрофизика»: «Электрофизические установки»; «Методы экспериментальной физики». Проводил лекционные занятия, постоянно руководил НИР, УИР и дипломным проектированием.

Написано несколько методических пособий, среди которых учебные пособия: «Генерирование и измерение высоковольтных сигналов» (Томск: ТПИ, 1979г.); руководство к лабораторным работам по курсу «Электрофизические установки» (Томск: ТПИ, 1984). Читал лекции по курсу «Материалы радиоэлектроники» в ТУСУРе.

Общественная деятельность

Принимал активное участие в общественной жизни ТПИ - ТПУ. Являлся руководителем начальной политшколы НИИ высоких напряжений, членом бюро ВЛКСМ, председателем совета молодых ученых НИИ ВН, был членом профбюро НИИ ВН.

Награды

• Орден Дружбы (2000).

• Серебряная медаль "За заслуги перед Томским политехническим университетом" (2000).

• Юбилейная медаль Томского политехнического университета.

• Юбилейная медаль "400 лет городу Томску" (2004).

• Знак "Почетный работник высшего профессионального образования" (2004).

• Почетная грамота Томской области (2012).

Источники

1. Архив Томского политехнического университета/личное дело В.В. Лопатина, оп. № 71.

2. Гагарин А.В., Ушаков В.Я.. Профессора Томского политехнического университета 1991-1997 гг. – Томск: Изд-во НТЛ, 1998 – 292 стр.

3. http://portal.tpu.ru:7777/SHARED/v/VVL/nauka/Tab1

4. https://portal.tpu.ru/departments/kafedra/tevn/About