НИИ высоких напряжений при ТПУ: различия между версиями

Перейти к навигации Перейти к поиску
нет описания правки
Нет описания правки
Нет описания правки
 
(не показаны 22 промежуточные версии этого же участника)
Строка 1: Строка 1:
[[Файл:Niivisnapr.jpg|350px|right|thumb|]]
[[Файл:Niivisnapr.jpg|400px|right|thumb|]]
 
[[Файл:Студенты 5 курса проводят исследования поле изолятора нии вн 001.jpg|300px|right|thumb|Студенты 5 курса проводят исследования поле изолятора в НИИ высоких напряжений]]
[[Файл:10.коллектив нии вн.jpg|300px|right|thumb|Коллектив НИИ ВН. В первом ряду в центре - [[Ушаков Василий Яковлевич|В.Я. Ушаков]] и [[Дульзон Альфред Андреевич|А.А. Дульзон]]. 1970-е гг.]]
[[Файл:НИИ ВН буклет.jpg|200px|right|thumb|Буклет НИИ ВН]]
'''Научно-исследовательский институт высоких напряжений при Томском политехническом университете''' - научный центр по исследованию и разработке научных и инженерных основ создания устройств электроразрядных и плазменных технологий.  
'''Научно-исследовательский институт высоких напряжений при Томском политехническом университете''' - научный центр по исследованию и разработке научных и инженерных основ создания устройств электроразрядных и плазменных технологий.  
Характерной чертой деятельности института является постоянная и непрерывная связь учебного процесса, научных исследований и участия в инновационных программах [[ТПУ|Томского политехнического университета]] и Томской области. Научно-исследовательский институт высоких напряжений (НИИ ВН) создан в 1968 году на базе научной школы высоковольтников, основанной профессором [[Воробьев Александр Акимович|Воробьевым А.А.]] Директорами института были: [[Чепиков Александр Тимофеевич|А.Т. Чепиков]] (на общественных началах, 1966-1968 гг.), В.С. Колесников (1968-1979 гг.), [[Ушаков Василий Яковлевич|В.Я. Ушаков]] (1979-1992 гг.), [[Дульзон Альфред Андреевич|А.А. Дульзон]] (1992-1993 гг.), [[Боев Сергей Григорьевич|С.Г. Боев]] (1993-2000 гг), [[Лопатин Владимир Васильевич|В.В. Лопатин]].
Характерной чертой деятельности института является постоянная и непрерывная связь учебного процесса, научных исследований и участия в инновационных программах [[ТПУ|Томского политехнического университета]] и Томской области. Научно-исследовательский институт высоких напряжений (НИИ ВН) создан в 1968 году на базе научной школы высоковольтников, основанной профессором [[Воробьев Александр Акимович|Воробьевым А.А.]] Директорами института были: [[Чепиков Александр Тимофеевич|А.Т. Чепиков]] (на общественных началах, 1966-1968 гг.), [[Колесников Валерий Сергеевич|В.С. Колесников]] (1968-1979 гг.), [[Ушаков Василий Яковлевич|В.Я. Ушаков]] (1979-1992 гг.), [[Дульзон Альфред Андреевич|А.А. Дульзон]] (1992-1993 гг.), [[Боев Сергей Григорьевич|С.Г. Боев]] (1993-2000 гг), [[Лопатин Владимир Васильевич|В.В. Лопатин]].


Множество разработанных и изготовленных в институте установок различного применения работают не только в нашей стране, но и за рубежом. О перспективности развиваемых в институте технологий свидетельствует, например, тот факт, что после опыта успешной эксплуатации двух наших установок в научном центре Карлсруэ был открыт институт электроразрядных и плазменных технологий.
Множество разработанных и изготовленных в институте установок различного применения работают не только в нашей стране, но и за рубежом. О перспективности развиваемых в институте технологий свидетельствует, например, тот факт, что после опыта успешной эксплуатации двух наших установок в научном центре Карлсруэ был открыт институт электроразрядных и плазменных технологий.
Строка 57: Строка 59:
1) – явление электрического упрочнения, указывающее, что в ряде случаев электрический пробой твердых диэлектриков (ЭПТД) обусловлен ударной ионизацией электронами, что было экспериментально подтверждено. Идея электрического упрочнения при ЭПТД была предложена академиком А.Ф. Иоффе, но экспериментально не была подтверждена в экспериментах А.П. Александрова 11934г. (академик с 1953г.). По мнению А.П. Александрова это обусловлено тем, что ЭПТД происходит по слабым местам в диэлектрике (слюда и пленочные диэлектрики). Для преодоления этого препятствия в 1958г. В. предложил тонкий слой создавать в монокристалле путем досверливания и растворением дна лунки до нужной толщины. Такие образцы были получены В.А. Костригиным и Л.Т. Мурашко, а затем усовершенствованы И.С. Пикаловой (1964г.). В этих образцах с электролитовыми электродами было обнаружено электрическое упрочнение. При проведении дальнейших экспериментов с участием Н.С. Несмелова и С.Г. Еханина в сверхсильных электрических полях, которые выдерживали указанные образцы, были обнаружены новые явления: дислокации, токи ударной ионизации, свечение собственное и актитворное, выход горячих электронов через полупрозрачный металлический анод. Указанные явления составили новую область в физике диэлектриков – область сверхсильных электрических полей;  
1) – явление электрического упрочнения, указывающее, что в ряде случаев электрический пробой твердых диэлектриков (ЭПТД) обусловлен ударной ионизацией электронами, что было экспериментально подтверждено. Идея электрического упрочнения при ЭПТД была предложена академиком А.Ф. Иоффе, но экспериментально не была подтверждена в экспериментах А.П. Александрова 11934г. (академик с 1953г.). По мнению А.П. Александрова это обусловлено тем, что ЭПТД происходит по слабым местам в диэлектрике (слюда и пленочные диэлектрики). Для преодоления этого препятствия в 1958г. В. предложил тонкий слой создавать в монокристалле путем досверливания и растворением дна лунки до нужной толщины. Такие образцы были получены В.А. Костригиным и Л.Т. Мурашко, а затем усовершенствованы И.С. Пикаловой (1964г.). В этих образцах с электролитовыми электродами было обнаружено электрическое упрочнение. При проведении дальнейших экспериментов с участием Н.С. Несмелова и С.Г. Еханина в сверхсильных электрических полях, которые выдерживали указанные образцы, были обнаружены новые явления: дислокации, токи ударной ионизации, свечение собственное и актитворное, выход горячих электронов через полупрозрачный металлический анод. Указанные явления составили новую область в физике диэлектриков – область сверхсильных электрических полей;  


2) – дано объяснение явлению внедрения электрического разряда из жидкости в твердый диэлектрик. Этот эффект был экспериментально подтвержден его учеником А.Т. Чепиковым (впоследствии профессором) в опытах по бурению скважин в горных городах, по дроблению горных пород, по извлечению металлической арматуры из железобетона и др. Несколько установок было внедрено в производство. Эти работы продолжаются с участием отечественных и иностранных инвесторов. Открытие закономерности пробоя твердого диэлектрика на границе раздела с жидким диэлектриком при действии импульсов напряжений было зарегистрировано как открытие с приоритетом от 14.12.1961г. и признано РАЕН и Международной Ассоциацией авторов научных открытий в 1999г. как научное открытие, сделанное А.А. Воробьевым, Г.А., А.Т. Чепиковым;  
2) – дано объяснение явлению внедрения электрического разряда из жидкости в твердый диэлектрик. Этот эффект был экспериментально подтвержден его учеником А.Т. Чепиковым (впоследствии профессором) в опытах по бурению скважин в горных городах, по дроблению горных пород, по извлечению металлической арматуры из железобетона и др. Несколько установок было внедрено в производство. Эти работы продолжаются с участием отечественных и иностранных инвесторов. Открытие закономерности пробоя твердого диэлектрика на границе раздела с жидким диэлектриком при действии импульсов напряжений было зарегистрировано как открытие с приоритетом от 14.12.1961г. и признано РАЕН и Международной Ассоциацией авторов научных открытий в 1999 г. как научное открытие, сделанное А.А. Воробьевым, Г.А., А.Т. Чепиковым;  


3) – выполнены пионерские работы по созданию высоковольтных генераторов импульсов наносекундной длительности: а) на 40 КВ (1961г.) (совместно с его учеником Г.А. Месяцем, ныне вице-президентом РАН) для лаборатории Чл.-корр. АН СССР Н.Г. Басова. С помощью этого генератора впервые в СССР получены гигантские импульсы лазерного излучения; б) на 500 КВ, с помощью этого генератора впервые в СССР испытана предложенная чл.-корр. АН СССР А.И. Алиханяном и его сотрудниками стримерная камера для регистрации ядерных частиц. Впоследствии за разработку стримерной камеры А.И. Алиханян и его сотрудники были удостоены Ленинской премии; в) на 1 млн. вольт (совместно с Н.С. Руденко, ныне профессором);  
3) – выполнены пионерские работы по созданию высоковольтных генераторов импульсов наносекундной длительности: а) на 40 КВ (1961г.) (совместно с его учеником Г.А. Месяцем, ныне вице-президентом РАН) для лаборатории Чл.-корр. АН СССР Н.Г. Басова. С помощью этого генератора впервые в СССР получены гигантские импульсы лазерного излучения; б) на 500 КВ, с помощью этого генератора впервые в СССР испытана предложенная чл.-корр. АН СССР А.И. Алиханяном и его сотрудниками стримерная камера для регистрации ядерных частиц. Впоследствии за разработку стримерной камеры А.И. Алиханян и его сотрудники были удостоены Ленинской премии; в) на 1 млн. вольт (совместно с Н.С. Руденко, ныне профессором);  
Строка 72: Строка 74:


С целью углубления результатов исследований в указанных направлениях и быстрейшего внедрения их результатов в практику постановлением Правительства СССР при ТПИ был создан НИИ ВН с госбюджетным финансированием. Результаты исследований были изложены в двух монографиях: А.А. Воробьев, [[Воробьев Григорий Абрамович|Г.А. Воробьев]], [[Чепиков Александр Тимофеевич|А.Т. Чепиков]] и др. Высоковольтное испытательное оборудование и измерения / под ред. [[Воробьев Александр Акимович|А.А. Воробьева]]. – М.ТЭИ, 1960. – 584стр; А.А. Воробьев, А.Т. Чепиков. Разрушение горных пород импульсными электрическими разрядами. – Томск: Изд. ТГУ, 1961 – 86стр. Начатые исследования позже развивались в СО ВАН СССР и Карагандинском политехническом институте.  
С целью углубления результатов исследований в указанных направлениях и быстрейшего внедрения их результатов в практику постановлением Правительства СССР при ТПИ был создан НИИ ВН с госбюджетным финансированием. Результаты исследований были изложены в двух монографиях: А.А. Воробьев, [[Воробьев Григорий Абрамович|Г.А. Воробьев]], [[Чепиков Александр Тимофеевич|А.Т. Чепиков]] и др. Высоковольтное испытательное оборудование и измерения / под ред. [[Воробьев Александр Акимович|А.А. Воробьева]]. – М.ТЭИ, 1960. – 584стр; А.А. Воробьев, А.Т. Чепиков. Разрушение горных пород импульсными электрическими разрядами. – Томск: Изд. ТГУ, 1961 – 86стр. Начатые исследования позже развивались в СО ВАН СССР и Карагандинском политехническом институте.  
'''Оборонная тематика'''
Первые серьезные работы по оборонной тематике потребовали колоссальных усилий всего коллектива. Они показали, что для успешного выполнения таких работ требуется гораздо более четкая структура управления и необходимая инфраструктура – конструкторский отдел, отдел стандартизации, эффективная система снабжения дефицитными материалами и комплектующими, опытное производство.
Принятая в США программа СОИ резко повысила спрос на разработки в области высоковольтной импульсной техники. При этом ранее приобретенный на кафедре техники высоких напряжений и в НИИ ВН опыт разработки, изготовления и монтажа различных высоковольтных импульсных устройств оказался востребованным и очень полезным.
Масса оригинальных технических решений и сотни изобретений заложили ту базу, на основе которой можно было браться за разработку установок с неслыханными до тех пор параметрами.
Удачным оказалось сочетание исследований и разработок в области техники высоких напряжений и в области физики взрыва и горения. Организованная профессором М.А. Мельниковым и его учениками лаборатория, открытие кафедры прикладной физики и специальности «Физика горения и взрыва»  позволили подготовить целый ряд специалистов, которые одновременно владели и физикой взрыва и высоковольтной импульсной техникой (Н.А. Яворский, Г.В. Иванов, В.Л. Корольков, В.Б. Шнейдер и др.). В результате институту удалось создать целую гамму взрывных коммутационных устройств, найти оригинальные решения в области высокоскоростного метания, а также выйти на новую технологию получения ультрадисперсных порошков металлов, сплавов и соединений методом электрического взрыва проводников.
Еженедельные научные семинары НИИ ВН проходили очень оживленно и взаимно обогащали идеями сотрудников, работающих, казалось бы, в очень отдаленных областях науки. Знакомство с физикой взрыва помогло и высоковольтникам с других позиций посмотреть на процессы электроимпульсной технологии – как на процессы электрического взрыва в конденсированных средах. Показательны в этом плане работы, выполненные Б.В. Семкиным, В.И. Курцом.
Оборонная тематика не только хорошо финансировалась, но и достаточно (по тому времени) обеспечивалась дефицитными материальными ресурсами. Она была также чрезвычайно интересна по постановке задач, зачастую на грани возможного по законам физики. Кроме того, возникало чувство причастности к важнейшим государственным задачам. С другой стороны, жизни института в этих условиях совсем не была безоблачной. Правительственные программы всегда готовились очень долго, причем к моменту, когда постановление правительства принималось и приобретало силу закона, оставшегося от первоначального графика (который уже никто не решался менять) времени было явно недостаточно. Это создало особую нервозность при выполнении работ. Ответственность за срыв сроков, особенно в период правления Ю.В. Андропова, могла быть весьма высока.
Однако впоследствии финансирование резко сократилось вдвое. Вместе с тем то обстоятельство, что большинство своих разработок институт доводил «до железа», а также то, что от оборонной тематики часть средств в предыдущие годы тем или иным способом удавалось направлять на поддержку исследования и разработок в области технологии, позволили институту выжить и достаточно успешно осуществить конверсию основных лабораторий. Достаточно убедительно это подтверждается тем фактом, что в 1995 году около 40 процентов объема научно-исследовательских работ институт заработал за рубежом, причем в развитых странах – Германии и Японии.


'''Основные направления научной деятельности НИИ ВН:'''
'''Основные направления научной деятельности НИИ ВН:'''
Строка 161: Строка 175:
==Директора НИИ ВН==
==Директора НИИ ВН==


Директорами института были: В.С. Колесников (1968 - 1979 гг.), В.Я. Ушаков (1979 - 1992 гг.), А.А. Дульзон (1992 - 1993 гг.), С.Г. Боев (1993 - 2000 гг).
Директорами института были: Чепиков А.Т. (1966 - 1968 гг.), В.С. Колесников (1968 - 1979 гг.), В.Я. Ушаков (1979 - 1992 гг.), А.А. Дульзон (1992 - 1993 гг.), С.Г. Боев (1993 - 2000 гг), В.В. Лопатин.
 
[[Файл:3818527 1061890-1-.jpg|150px|right|thumb|[[Чепиков Александр Тимофеевич|Чепиков Александр Тимофеевич]]]]
[[Файл:2308242-1-.jpg|150px|right|thumb|[[Колесников Валерий Сергеевич|Колесников Валерий Сергеевич]]]]


[[Файл:3818527 1061890-1-.jpg|150px|right|thumb|Чепиков Александр Тимофеевич|Чепиков А.Т.]]
[[Файл:Uchakov2.jpg|150px|right|thumb|[[Ушаков Василий Яковлевич|Ушаков Василий Яковлевич]]]]
[[Файл:2308242-1-.jpg|150px|right|thumb|Колесников В.С.]]


[[Файл:Uchakov2.jpg|150px|right|thumb|Ушаков Василий Яковлевич]]
[[Чепиков Александр Тимофеевич|Чепиков Александр Тимофеевич]] (23.07.1924 - 30.01.1999 гг.) – доктор технических наук, профессор кафедры «Электрические станции» Томского политехнического университета. Руководил институтом на общественных началах.
 
Под руководством первого директора НИИ ВН Чепикова А.Т. велась разработки специальных источников импульсов высокого напряжения, конструирование породоразрушающий инструмент, решение проблем промывки скважин. Много внимания уделялось проблеме передачи импульсов к забою, поиску материалов и отработке конструкции высоковольтных изоляторов, электрической прочности горных пород в нормальных условиях, а также в условиях, имитирующих бурение глубоких скважин. Параллельно проводились работы по технологии электроимпульсного дробления и измельчения, по использованию импульсов высокого напряжения для инициирования низкочувствительных взрывчатых веществ. Несколько позже начаты исследования явления электрического взрыва проводников, вначале для инициирования взрывчатых веществ, а несколько позже для прерывания тока в высоковольтных импульсных источниках с индуктивными накопителями энергии. В начале семидесятых годов начата разработка принципиально нового технологического процесса - получения ультрадисперных порошков металлов, сплавов и химических соединений методом электрического взрыва проводников.
 
В связи с разработкой новых технологий получили развитие работы в области электрического пробоя жидкостей, газов, вакуума, физики искрового канала в твердых телах. Большое плодотворное влияние на успешное развитие этих работ, а также работ технологического профиля оказывали исследования в области высоковольтной наносекундной техники, физики газового и вакуумного разрядов, выполнявшиеся в те годы в НИИ ЯФ при ТПИ под руководством [[Месяц Геннадий Андреевич|Г.А. Месяца]].
 
В летние сезоны 1964-1970 гг. были организованы испытания электроимпульсных буровых установок в полевых условиях в окрестностях Томска, Лениногорска, Магадана, на БАМе и Курской магнитной аномалии. Высокие скорости проходки, отсутствие необходимости в дорогостоящем породоразрушающем инструменте показали конкурентоспособность этой технологии среди самых современных способов бурения скважин.


'''[[Ушаков Василий Яковлевич|Ушаков Василий Яковлевич]]''' (р. 27.03.1939 г.) – профессор кафедры техники и электрофизики высоких напряжений ТПУ, директор НИИ ВН при ТПИ в 1979-1992гг.
'''[[Ушаков Василий Яковлевич|Ушаков Василий Яковлевич]]''' (р. 27.03.1939 г.) – профессор кафедры техники и электрофизики высоких напряжений ТПУ, директор НИИ ВН при ТПИ в 1979-1992гг.
Строка 176: Строка 198:
Прочный фундамент, заложенный в эти годы, позволил институту выжить без больших потерь в трудные 90-е годы.
Прочный фундамент, заложенный в эти годы, позволил институту выжить без больших потерь в трудные 90-е годы.


[[Файл:16495 dulzon-1-.jpg|150px|right|thumb|Дульзон Альфред Андреевич]]  
[[Файл:16495 dulzon-1-.jpg|150px|right|thumb|[[Дульзон Альфред Андреевич|Дульзон Альфред Андреевич]]]]  
[[ Файл:2-768x1089-1-.jpg|150px|right|thumb|Боев Сергей Григорьевич]]  
[[ Файл:2-768x1089-1-.jpg|150px|right|thumb|[[Боев Сергей Григорьевич|Боев Сергей Григорьевич]]]]  
'''[[Дульзон Альфред Андреевич|Дульзон Альфред Андреевич]]''' (р. 31.07.1937 г.) – профессор кафедры международного менеджмента и кафедры организации и технологии высшего профессионального образования ТПУ, в 1974 - 1992 гг. – заместитель директора, в 1992 - 1993 гг. - директор НИИ ВН при ТПУ.
'''[[Дульзон Альфред Андреевич|Дульзон Альфред Андреевич]]''' (р. 31.07.1937 г.) – профессор кафедры международного менеджмента и кафедры организации и технологии высшего профессионального образования ТПУ, в 1974 - 1992 гг. – заместитель директора, в 1992 - 1993 гг. - директор НИИ ВН при ТПУ.


Строка 186: Строка 208:
Научное направление во время работы в ТПУ: радиационная физика твердого тела, электрофизические характеристики диэлектрических материалов в условиях воздействия радиации, электрических полей, механических нагрузок и др. факторов. Одна из основных работ – «Радиационное накопление заряда в твердых диэлектриках и методы его диагностики». Изучены основные закономерности накопления объемного заряда в диэлектриках в результате облучения их заряженными частицами.   
Научное направление во время работы в ТПУ: радиационная физика твердого тела, электрофизические характеристики диэлектрических материалов в условиях воздействия радиации, электрических полей, механических нагрузок и др. факторов. Одна из основных работ – «Радиационное накопление заряда в твердых диэлектриках и методы его диагностики». Изучены основные закономерности накопления объемного заряда в диэлектриках в результате облучения их заряженными частицами.   


[[Файл:Lopatin2.jpg|150px|right|thumb|Лопатин Владимир Васильевич]]
[[Файл:Lopatin2.jpg|150px|right|thumb|[[Лопатин Владимир Васильевич|Лопатин Владимир Васильевич]]]]


'''[[Лопатин Владимир Васильевич|Лопатин Владимир Васильевич]]''' (р. 17.03.1947 г., Иркутская обл., г. Слюдянка) – доктор физико-математических наук, профессор, заведующий кафедрой техники и электрофизики высоких напряжений ТПУ, в 1999 - 2010 гг. - директор Института физики высоких технологий ТПУ, в  настоящее время - заведующий кафедрой техники и электрофизики высоких напряжений ТПУ, заместитель директора  Института физики высоких технологий ТПУ.  
'''[[Лопатин Владимир Васильевич|Лопатин Владимир Васильевич]]''' (р. 17.03.1947 г., Иркутская обл., г. Слюдянка) – доктор физико-математических наук, профессор, заведующий кафедрой техники и электрофизики высоких напряжений ТПУ, в 1999 - 2010 гг. - директор Института физики высоких технологий ТПУ, в  настоящее время - заведующий кафедрой техники и электрофизики высоких напряжений ТПУ, заместитель директора  Института физики высоких технологий ТПУ.  
Строка 362: Строка 384:
4. Гагарин А.В., [[Ушаков Василий Яковлевич|Ушаков В.Я.]] Профессора [[ТПУ|Томского политехнического университета]] 1991 - 1997 гг.: Биографический сборник – Томск: Изд-во НТЛ, 1998.
4. Гагарин А.В., [[Ушаков Василий Яковлевич|Ушаков В.Я.]] Профессора [[ТПУ|Томского политехнического университета]] 1991 - 1997 гг.: Биографический сборник – Томск: Изд-во НТЛ, 1998.


5. Материалы фондов Комплекса музеев ТПУ.
6. Томский политехник. Выпуск № 2, 1996 г. – 56 с.
==Ссылки==
==Ссылки==
http://earchive.tpu.ru/handle/11683/73167
http://earchive.tpu.ru/handle/11683/73167

Навигация