Ратахин Николай Александрович: различия между версиями

Версия от 02:47, 5 декабря 2012

Ратахин Николай Александрович (р. 24.12.1950 г., с. Новотроицк Тулунского р-на Иркутской обл.) – доктор физико-математических наук, профессор, заведующий кафедрой сильноточной электроники Томского политехнического университета, директор ИСЭ СО РАН, член-корреспондент РАН (2006). [1] [2]

Биография

Окончил физический факультет Новосибирского государственного университета (1973). В Сибирском отделении РАН с 1973 г.: стажер-исследователь, младший научный сотрудник Института оптики атмосферы (Томск), аспирант (1975-1978) Томского института автоматизированных систем управления и радиоэлектроники. Младший, старший научный сотрудник (с 1978), зав. отделом высоких плотностей энергии (с 1994), зам. директора по научной работе (2003-2006), и.о. директора, директор (с 2006) Института сильноточной электроники.

Преподаватель на кафедре физики плазмы Томского государственного университета, с 2005 г. Томского политехнического университета (ТПУ), с 2006 г. - зав. кафедрой сильноточной электроники ТПУ.

Научная деятельность

Крупный специалист в области импульсной энергетики и физики экстремальных состояний вещества, автор более 120 научных работ. Основное направление научной деятельности в течение последних 25 лет - исследование методов компрессии электрической энергии и ее преобразования в мощные потоки заряженных частиц и рентгеновское излучение. Является заведующим отделом высоких плотностей энергии ИСЭ СО РАН. Под его руководством разработан ряд уникальных тераваттных многоцелевых импульсных генераторов. На их базе выполнен ряд пионерских исследований, в результате которых впервые продемонстрирована эффективная генерация мягкого рентгеновского излучения и мультимегагауссных магнитных полей в наносекундных Z-пинчах, получены импульсные давления в десятки мегабар при электродинамическом сжатии конденсированного вещества, получены рекордные результаты по сверхжесткому рентгеновскому и гамма-излучению при торможении тераваттных электронных пучков, нашедшие практическое применение. Работы Р. широко известны в России и за рубежом. [3]

Впервые, при участии сотрудников Физико-технического института им. А.Ф.Иоффе, выполнил прямые измерения характеристик (ne, Te) плазмы (методом лазерного рассеяния) в сильноточных диодах со взрывной эмиссией электронов. Под его руководством разработан ряд оригинальных наносекундных мегаамперных установок (СНОП-3, СГМ, МИГ) тераваттного диапазона мощности, по ряду параметров не имеющих аналогов, создана уникальная установка МИГ, в которой удачно совмещены практически все известные способы формирования мощных импульсов (электровзрывные и плазменные прерыватели тока, использование линейного импульсного трансформатора, техники водяных формирующих линий и т.п.), что позволило реализовать широкий набор электрических импульсов с высоким коэффициентом. Внес значительный вклад в создание, проведение испытаний и освоение серийного производства специальной техники. В 2001 г. в составе авторского коллектива ему была присуждена Первая премия Объединенного института ядерных исследований ( г. Дубна) за работу «Исследование реакций между легкими ядрами в области ультранизких энергий с использованием лайнерной плазмы». [2]

Научные труды

Основные труды: Установка МИГ - универсальный рентгеновский источник // Вопр. атом. науки и техники. 2001. Вып.3-4. С.3-4 (в соавт.); Дейтериевый лайнер и многопараметрическое исследование процесса формирования инверсного Z-пинча // Журн. техн. физики. 2002. Т.72, вып.9. С.29-37 (в соавт.); Precursor phenomenon in wire arrays: Model and experiment // Laser and particle beams. 2001. Vol.19. Р.443-449 (co-auth.); The astrophysical S-faktor dd-reaktions at keV-energy range // Kerntechnik. 2001. Vol.66, N 1-2. Р.42-46 (co-auth.); On the possibility of compression to materials multimegabar by megaampere currents with risetimes of tens of nanoseconds // Proc. of «MEGAGAUSS-9». 2005. P.116-118.

Награды

За заслуги в создании, проведении испытаний и освоении серийного производства специальной техники в 1990 г. он был награжден Орденом Трудового Красного Знамени.

Кафедра СЭ ТПУ

Кафедра сильноточной электроники основана в 2004 году и осуществляет подготовку магистров по направлению 210100 – «Электроника и наноэлектроника», программа «Физическая электроника». [4]

Студенты кафедры работают по следующим направлениям исследований:

Импульсная энергетика и формирование плотных электронных и ионных пучков,

Генерирование мощных потоков рентгеновского излучения, оптического излучения, СВЧ-излучения,

Исследование плазмы сильноточных вакуумных и газовых разрядов,

Взаимодействие электронов, ионов и электромагнитного излучения с веществом.

Отдел высоких плотностей энергии ИСЭ СО РАН

С 1994г. Н.А. Ратахин также является руководителем отдела высоких плотностей энергии ИСЭ СО РАН, где ведется подготовка магистров кафедры СЭ ТПУ. В настоящее время в отделе работают 2 доктора наук, 7 кандидатов наук, 8 научных сотрудников.

Научные направления:

Исследование наносекундных мегаамперных Z-пинчей, сильноточных релятивистских электронных диодов, плотной высокотемпературной плазмы.

Разработка тераваттных, наносекундных низкоимпедансных генераторов, методов получения мегагаусных магнитных полей, интенсивных потоков мягкого, сверхжесткого рентгеновского и g-излучения.

Основные научные достижения:

Создана серия оригинальных наносекундных мегаамперных генераторов (СНОП-2, СНОП-3, СГМ, МИГ) с выходной мощностью от долей тераватта до нескольких тераватт.

Исследованы основные процессы (динамика сжатия, неустойчивости и возможности их "подавления", излучательные характеристики, механизмы энергопоглощения и т.п.) в наносекундных Z-пинчах.

Определены основные закономерности и продемонстрирована возможность получения с помощью Z-пинча мегагаусных магнитных полей и мягкого рентгеновского излучения (МРИ).

Разработаны и совершенствуются адекватные эксперименту расчетные (МРГД) модели описывающие поведение токонесущей плотной излучающей высокотемпературной плазмы.

Выявлены основные закономерности формирования эффективной генерации и реализованы практически в высоковольтных вакуумных диодах мощные электронные потоки в широком диапазоне параметров (t = 5-150 нс, U = (0,7-5) МВ, I = 0.1-1,5 МA) на различных площадях.

Получены рекордные по ряду параметров (мощность, длительность) импульсы сверхжесткого рентгеновского ( hn = 20-100 кэв) и g-излучения для исследований по радиационной стойкости материалов.

За время существования ОВПЭ защищено 3 докторских диссертации, 9 кандидатских, получена 1 Государственная премия (в составе коллектива), опубликовано в соавторстве 1 монография, более 250 печатных работ. [5]