Потылицын Александр Петрович

Потылицын Александр Петрович
Дата рождения:	1945 г.
Место рождения:	г. Юрга, Кемеровской обл.
Научная сфера:	Экспериментальная ядерная физика
Место работы:	ТПИ
Учёная степень:	Доктор наук
Учёное звание:	Профессор
Альма-матер:	ТПИ

Потылицын Александр Петрович (р. 30 ноября 1945г., г. Юрга) – доктор физико-математических наук, профессор кафедры прикладной физики ТПУ.[1; 47]

Биография

В 1964 г. закончил Юргинский механический техникум, в этом же году поступил в ТПИ на ФТФ, который закончил в 1970 г. по специальности "Экспериментальная ядерная физика". C 1970 г. начал работать в НИИ ЯФ при ТПИ - инженер, м.н.с., ст. инженер, Потылицын А. П. в это время работал в экспериментальной группе, которая проводила исследования на поляризованном гамма-пучке синхротрона "СИРИУС". Получение поляризованного g-пучка c параметрами, обеспечивающими минимальное время набора необходимой статистики, а также измерение и контроль степеней поляризации g-пучка, были первыми задачами которые пришлось решать А. П. Потылицыну.

По результатам исследований в 1979 г. в Ереванском Физическом институте им была защищена кандидатская диссертация «Анализ поляризационных состояний электронов и фотонов высоких энергий».

В дальнейшем, А. П. Потылицын активно учавствовал в исследованиях процессов излучения в ориентированных кристаллах на пучке электронов Томского синхротрона. Среди полученных важных результатов следует указать на обнаружение излучения при осевом каналировании электронов и обнаружении нового физического эффекта - параметрическое рентгеновское излучение, ранее предсказанного физиками бывшего СССР.

В 1986 г. им была опубликована монография.

В диссертационном совете Ленинградского политехнического университета А. П. Потылицын в 1996 г. защитил докторкую диссертацию «Излучение релятивистских электронов в ориентированных кристаллах».

В 1980 г. А. П. Потылицын стал заведующим лабораторией 11 НИИ ЯФ, а в 1992 - зав. отделом НИИ ЯФ.

В 1993 г. по инициативе А. П. Потылицина в ТПУ был проведён I Международный Симпозиум «Излучение релятивистских электронов в периодических структурах (RREPS-03)», который вызвал заметный интерес зарубежных участников. С этого времени начинается история международного сотрудничества томских физиков с известными университетами и ускорительными центрами Европы, США, Японии. Так например, только в рамках коллаборации ТПУ-Хирасимский Университет за период 1993-2006 г. было проведено более 10 совместных экспериментов на ускорителях ТПУ, Токийского университета, Хиросимского университета, КЕК и опубликовано более 30 совместных статей.

В 1996 г. А. П. Потылицын был избран заведующем кафедрой Прикладной физики ФТФ ТПУ, руководителем которой является и в настоящее время.

В 2000 г. Программный Комитет КЕК-ATF одобрил эксперимент, предложенный А.П. Потылицыным, по обнаружению и исследованию характеристик оптического дифракционного излучения (ОДИ) с целью его использования для невозмущающей диагностики электронных пучков. В ходе совместных исследований ОДИ экспериментально наблюдалось и были подтверждены возможности диагностики с его использованием [4,5].

В 2006 г. был завершён цикл исследований по генерации параметрического рентгеновского излучения пучком умеренно релятивистских протонов и ядер углерода ускорителя НУКЛОТРОН ОИЯИ (г. Дубна) [6,7], которые проводились в рамках гранта РФФИ, руководителем которого был профессор А. П. Потылицын.

В 2005 г. по инициативе проф. А. П. Потылицына приказом ректора ТПУ была организована Международная лаборатория «ФОТОН» под его научным руководством.

Руководитель научной школы "Генерация электромагнитного излучения пучками заряженных частиц".

Диссертация

Специальность докторской диссертации: 01.04.16 – Физика атомного ядра и элементарных частиц.

Тема докторской диссертации: Генерация электромагнитного излучения релятивистскими электронами в ориентированных кристаллах

Заведующий кафедрой прикладной физики ТПУ

Индукционный ускоритель электронов Бетатрон на энергию 18 МэВ

Лабораторный стенд для изучения потока космических -мезонов

Лабораторная установка: «Эксперимент с использованием контрастного вещества в модели для изучения кровеносных сосудов)»

С 1996 г. – заведующий кафедрой ПФ. Основное научное направление кафедры: Разработка новых источников электромагнитного излучения; Использование ускорителей в медицинской физике; Радиоэкология; Радон (222Rn) – как предвестник землетрясений; Перенос радона через почвогрунты; Фотообразование и рассеяние мезонов на нуклонах и лёгких ядрах в области энергий возбуждения барионных резонансов и мезонные ядра. [2]

Под руководством П. ведутся исследования по взаимодействию ультрарелятивистских электронных пучков с периодическими структурами (в т.ч. с искусственными).

Прогресс в развитии ускорительной техники перевел в практическую плоскость реализацию проекта электрон-позитронного коллайдера с энергией ускоренных частиц в несколько сотен ГэВ. В настоящее время прорабатывается 3 подобных проекта, один из которых осуществляется физиками из Европейского Сообщества, другой – в основном, учеными из США и Японии.

Физики Томского политехнического университета участвуют в многонациональном коллективе авторов, разрабатывающий второй проект, так называемый Global Linear Collider. Основной вклад участников томской группы под руководством проф. П. относится к проекту создания позитронного источника нового типа, в котором вместо традиционного аморфного конвертора будет использоваться ориентированный монокристалл.

Исследования структуры кристаллических мишеней, изготовленных в России, проводится в Томске, где также проводится моделирование эффективности генерации позитронов в различных кристаллах, тогда как совместные экспериментальные исследования ведутся на линейном ускорителе КЕК в г. Цукуба, Япония, в сотрудничестве с учеными из Национальной исследовательсколй ускорительной лаборатории КЕК (Япония) и на вторичном электронном пучке ускорителя SPS (ЦЕРН, Швейцария) совместно с учеными из Ускорительной лаборатории Орсэ и Лионского университета (Франция).

В рамках данной тематики сложились устойчивые научные связи с Хиросимским Университетом (Япония). Соглашение между Хиросимским университетом и ТПУ, подписанное в марте 1997 года предусматривает, кроме совместной научной работы, обмен студентами, аспирантами и сотрудниками. С 1998 г. студенты и аспиранты кафедры принимают участие в конкурсе на получение стипендий Хиросимского Университета. Коллектив кафедры – организатор шести Всесоюзных конференций по электронным ускорителям заряженных частиц (1958-1968 гг.), Межвузовской конференции по радиационной физике (1967 г.), Всесоюзной конференции по защите от излучений ядерно-технических установок (1985 г.), 2-8 Международных Симпозиумов «Излучение релятивистских электронов в периодических структурах» (Томск, 1995, 1997; оз. Байкал, 1999; Алтай, 2001; Томск, 2003 г., 2005 г.; Прага, 2007 г.). [3]

Дисциплины, преподавание которых проводится на кафедре:

Основы сверхпроводимости; Моделирование аварийных ситуаций; Компьютеры в теоретических и экспериментальных исследованиях; Применение ускорителей заряженных частиц в медицине, науке и промышленности; Ядерная физика; Теоретическая физика; Физика твердого тела ; Введение в теорию переноса ионизирующих излучений ; Физика защиты ; Инструментальные методы радиационной безопасности ; Медико-биологические основы радиационной безопасности ; Охрана окружающей среды ; Надежность технических систем и управление риском; Физика плазмы ; Макроэлектродинамика ; Фундаментальные взаимодействия ; Лазеры и их применение.; Взаимодействие излучения с веществом; Электрофизические установки и ускорители; Дозиметрия и защита от излучений; Экспериментальные методы ядерной физики; Нейтронная физика; Методы математического моделирования физического эксперимента; Метод Монте-Карло в науке и технике; Методы обработки результатов измерений; Спектрометрия в радиоэкологии. [2]

Научная деятельность

Направления научной деятельности:

Электромагнитное излучение релятивистских электронов в периодических структурах.

Излучение Смита-Парселла.

Поляризационные эффекты в физике высоких энергий.

Основные результаты:

Экспериментальное обнаружение параметрического рентгеновского излучения.

Обнаружение оптического дифракционного излучения и его использование для диагностики электронных пучков.

Разработка позитронных конверторов на основе ориентированных кристаллов.

Основное научное направление связано с экспериментами на синхротроне «Сириус». Эксперименты томской группы ученых (С.А. Воробьев, А.Н. Диденко, В.Н. Забаев, Б.Н. Калинин, Ю.Н. Адищев, А.П. Потылицын) проводились по самым актуальным проблемам взаимодействия ускоренных электронов с веществом и обеспечили получение ряда приоритетных результатов. В частности, были обнваружены: сужение конуса излучения (1980), высокая линейная поляризация излучения при плоскостном каналировании (1981), подавление выхода жесткого гамма-излучения в условиях каналирования (1983), возможность использования жестких монокристаллов (1 см) для генерации излучения при каналировании (1985), значительное (50%) возрастание интенсивности излучения при каналировании охлажденных до азотных температур монокристаллических мишеней из кремния и германия (1986).

Практически все полученные результаты отражены в обзорах авторитетных изданий, а также вошли в ряд монографий. П. была опубликована монография «Поляризационные фотонные пучки высокой энергии» - М.: Энергоатомиздат, 1987. П. – автор более 100 статей в реферируемых журналах. Под его редакцией издано 3 сб. статей, в том числе один в Англии.

По мере возрастания интереса зарубежных ученых к научным достижениям политехников начались визиты иностранных физиков в Томск.

Первый состоялся летом 1991г. Тогда профессор И.Энди (Хиросимский университет) и профессор К. Иошида (Институт ядерных исследований Токийского университета) посетили НИИ ядерной физики ТПУ. Было достигнуто соглашение о проведении совместных исследований как на синхротроне «Сириус», так и на синхротроне ИЯИ (Токио).

Первые эксперименты на «Сириусе» начались в 1992г., результаты исследований опубликованы в престижном журнале (Phus.Rev.V.47 № 3, p 2207).

В 1993г. исследования продолжались на синхротроне ИЯИ в Японии. В экспериментальном сеансе принял участие П. Совместные исследованияподдерживались грантами Минобразования РФ и фонда ISPS (Япония), а также Институтя ядерных исследований (Токийский университет) и Национальной лаборатории физики высоких энергий (Япония). В 1996г. был выигран грант на подготовку и проведение эксперимента ES-164 на синхротроне ИЯИ в Токио, руководителем которого были П. и К. Иошида.

Приоритетные результаты, полученные на Томском синхротроне, активно обсуждались физиками из ведущих зарубежных лабораторий (США, Франции, Англии, Германии, Японии) на международных симпозиумах, посвященных излучению релятивистских электронов в периодических структурахв 1993-1995гг. в г. Томске.

П. был инициатором проведения этих симпозиумов и возглавил местный организационный центр. По предложению зарубежных участиков подобный симпозиум был проведен в Томске в 1997г. А.П. в тесение 4 месяцев работал приглашенным профессором в Токийском университете.

В 1996-1997гг. по его инициативе и активном участии подготовлено и подписано соглашение о сотрудничестве между ТПУ и Хиросимским университетом о совместных разработках компактного электонного ускорителя. После взаимных визитов ректоров был подписан рамочный Договор между университетами, по которому студенты ФТФ участвовали в конкурсе на получение стипендии для включенного обучения в Хиросимском университете (в 1999-2 чел., 2001 – 1чел.). [1; 47-48]

Является руководителем Международной научно-образовательной лаборатории ТПУ "Фотон" Цель создания лаборатории - развитие фундаментальных и прикладных научных исследований, реализация опережающей подготовки элитных специалистов и команд профессионалов мирового уровня по направлению "Атомная энергетика, ядерный топливный цикл, безопасное обращение с радиоактивными отходами, отработанным ядерным топливом, обеспечение безопасности и противодействие терроризму" на базе сотрудничества с ведущими научными организациями и университетами зарубежных стран, в том числе с университетами европейских консорциумов и университетов азиатско-тихоокеанского региона. Лаборатория создана на базе кафедры прикладной физики Физико-технического факультета ТПУ.

Направление исследований:

электромагнитное излучение в кристаллах; поиск новых источников монохроматического излучения; взаимодействие высокоинтенсивных пучков заряженных частиц с твердотельными мишенями; разработка современных средств невозмущающей диагностики ускоренных пучков заряженных частиц.

Задачи:

Развитие фундаментальных и прикладных научных исследований по направлению "Атомная энергетика, ядерный топливный цикл, безопасное обращение с радиоактивными отходами, отработанным ядерным топливом, обеспечение безопасности и противодействие терроризму" в соответствии или превосходя мировые аналоги;

Создание на базе лаборатории уникального оборудования, приборов, методов, технологий в соответствии с международными стандартами и критическими направлениями научных исследований РФ;

Привлечение ученых, научных коллективов, лабораторий из-за рубежа для проведения совместных исследований;

Развитие материальной научно-технической базы для фундаментальных и прикладных научных исследований, посредством совместной деятельности с зарубежными партнерами, либо за счет приобретения новейшего оборудования;

Привлечение к работе лаборатории молодых ученых, специалистов, магистрантов (в том числе из-за рубежа), студентов посредством разработки и реализации обучающих программ, соответствующих критериям международной сертификации;

Материально-техническая база:

Лаборатория для проведения исследований использует уникальное оборудование, разработанное в лаборатории, приобретенное лабораторией, пользуется услугами Научно-аналитического центра ТПУ, совместно с зарубежными партнерами использует оборудование ведущих научных центров за рубежом.

Зарубежные организации-партнеры:

High energy accelerator research laboratory KEK (Япония);

Kure National College of Technology (Япония);

Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY (Германия);

John Adams Institute at Royal Holloway, University of London (Великобритания);

University of Ferrara (Италия). [4]

Научные публикации

Общее количество (223);

1. A. Potylitsyn, P. Karataev, G. Naumenko, J. Urakawa et al. Beam-size measurement with optical diffraction radiation at KEK accelerator test facility. // Phys. Rev. Letters, Vol. 93 (2004), pp. 244802 (1-4).

2. А.П. Потылицын Ю.Н. Адищев, А.С. Артемов, В.В. Бойко, и др. Обнаружение параметрического рентгеновского излучения умеренно релятивистских протонов в кристалле. // Письма в ЖЭТФ, Т. 81, Вып. 6 (2005), стр. 305-308.

3. T.Suwada, M.Satoh ,K.Furukawa, A.P. Potylitsyn et al. First application of a tungsten single-crystal positron source at the KEK B factory.// Physical Review ST-AB, v.10 (2007) 073501

Руководство аспирантами

01.04.16 - Физика атомного ядра и элементарных частиц

01.04.20 - Физика пучков заряженных частиц и ускорительная техника

Руководство докторантами

01.04.16 - Физика атомного ядра и элементарных частиц

01.04.20 - Физика пучков заряженных частиц и ускорительная техника.

Награды

Орден Почета (1997г.); Почетные грамоты НИИ ЯФ, ТПУ, Томского ГК и Томского ОК ВЛКСМ; МВ И ССО РСФСР. [1; 49]

Семья

Жена – Потылицына Мария Зиновьевна (1946г.р.), научный сотрудник ТПУ.

Дочь – Кузнецкая Вера Александровна – учитель.

Потылицына Наталья Александровна – выпускница ТГУ. [1; 49]

Источники

1. Биографический справочник «Профессора Томского политехнического университета»: Том 3, часть 2/Автор и составитель А.В. Гагарин.- Томск: Изд-во ТПУ, 2006-265стр.

2. http://www.famous-scientists.ru/gold/159

3. http://portal.tpu.ru/departments/kafedra/pf/progress

4. http://tpu.ru/html/lab-foton.htm

5. http://portal.tpu.ru/departments/kafedra/pf/equipment

6. http://portal.tpu.ru/person/vorobiev/science/synchrotron