134 029
правок
ИСЭ СО РАН: различия между версиями
Перейти к навигации
Перейти к поиску
нет описания правки
Pvp (обсуждение | вклад) Нет описания правки |
Pvp (обсуждение | вклад) Нет описания правки |
||
| Строка 7: | Строка 7: | ||
==Создание института== | ==Создание института== | ||
В | В 1969 г. на базе лаборатории электроники Научно-исследовательского института ядерной физики при ТПИ (ТПУ) 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 ЯФ, 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 сентябре | 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 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. [1; 295-296] | ||
==Научные исследования== | ==Научные исследования== | ||
| Строка 116: | Строка 116: | ||
В период до 1990-х гг. фундаментальные научные исследования в Институте сильноточной электроники пользовались значительным вниманием государства и находили достаточно обширное и быстрое применение в промышленности и оборонной отрасти. В 1990-е годы, несмотря на сложную экономическую ситуацию в стране, темпы и качество проводимых в ИСЭ научных исследований не снизились, а тематика исследований заметно расширилась. Институту удалось сохранить стабильность за счет активного самостоятельного поиска партнеров и заказчиков научных исследований - в значительной мере, за рубежом. | В период до 1990-х гг. фундаментальные научные исследования в Институте сильноточной электроники пользовались значительным вниманием государства и находили достаточно обширное и быстрое применение в промышленности и оборонной отрасти. В 1990-е годы, несмотря на сложную экономическую ситуацию в стране, темпы и качество проводимых в ИСЭ научных исследований не снизились, а тематика исследований заметно расширилась. Институту удалось сохранить стабильность за счет активного самостоятельного поиска партнеров и заказчиков научных исследований - в значительной мере, за рубежом. | ||
За период с начала 1990-х гг. в ИСЭ СО РАН накоплен большой объем новых фундаментальных научных результатов, доведенных до стадии НИОКР и готовых к практическому внедрению в России. | За период с начала 1990-х гг. в ИСЭ СО РАН накоплен большой объем новых фундаментальных научных результатов, доведенных до стадии НИОКР и готовых к практическому внедрению в России. | ||
==Г.А. Месяц== | ==[[Месяц Геннадий Андреевич|Г.А. Месяц]]== | ||
[[Файл:Mesaz2.jpg|250px|right|thumb|]] | [[Файл:Mesaz2.jpg|250px|right|thumb|]] | ||
(р. 28.02.1936г.). | (р. 28.02.1936г.). | ||
Окончил электроэнергетический факультет ТПИ (ТПУ) в | Окончил электроэнергетический факультет ТПИ (ТПУ) в 1958 г. Доктор технических наук, профессор. Академик РАН. | ||
Организатор и директиор ИСЭ СО АН СССР в 1977- | 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. | ||
| Строка 136: | Строка 136: | ||
В ИСЭ был создан оргинальный технологический стенд мощностью в 100 киловатт, позволяющий проводить сварку изделий, термообработку, спекание порошков различных типов. Стенд использовался специалистами на ряде предприятий г. Томска. | В ИСЭ был создан оргинальный технологический стенд мощностью в 100 киловатт, позволяющий проводить сварку изделий, термообработку, спекание порошков различных типов. Стенд использовался специалистами на ряде предприятий г. Томска. | ||
ИСЭ были установлены тесные связи, заключен договор о совместных работах с Киевским институтом электросварки (академик Е. Б. Патон). По их опыту в ИСЭ в 1986 г. был создан Межотраслевой инженерный центр по лучевой технологии. Перед ним были поставлены задачи по разработке электронных, рентгеновских и ионных, лазерных источников излучения для различных технологических целей: резка металла, пайка, сварка, термообработка, производство полупроводников и др. Составной частью центра стала демонстрационная лаборатория для ознакомления представителей промышленных предприятий с возможностями института. | ИСЭ были установлены тесные связи, заключен договор о совместных работах с Киевским институтом электросварки (академик Е. Б. Патон). По их опыту в ИСЭ в 1986 г. был создан Межотраслевой инженерный центр по лучевой технологии. Перед ним были поставлены задачи по разработке электронных, рентгеновских и ионных, лазерных источников излучения для различных технологических целей: резка металла, пайка, сварка, термообработка, производство полупроводников и др. Составной частью центра стала демонстрационная лаборатория для ознакомления представителей промышленных предприятий с возможностями института. | ||
==С.П. Бугаев== | ==[[Бугаев Сергей Петрович|С.П. Бугаев]]== | ||
[[Файл:Bugaev.jpg|200px|right|thumb|]] | [[Файл:Bugaev.jpg|200px|right|thumb|]] | ||
| Строка 145: | Строка 145: | ||
Окончил радиотехнический факультет ТПИ (1959). Кандидат технических наук (1967). Доктор техн. наук. (1976). | Окончил радиотехнический факультет ТПИ (1959). Кандидат технических наук (1967). Доктор техн. наук. (1976). | ||
1986-2002 директор Института сильноточной электроники СО РАН. | 1986-2002 директор Института сильноточной электроники СО РАН. | ||
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. | 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. | ||
| Строка 151: | Строка 151: | ||
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.). [6] | 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.). [6] | ||
==Б.М. Ковальчук== | ==[[Ковальчук Борис Михайлович|Б.М. Ковальчук]]== | ||
[[Файл:Kovalchuk2.jpg|200px|right|thumb|]] | [[Файл:Kovalchuk2.jpg|200px|right|thumb|]] | ||
| Строка 157: | Строка 157: | ||
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 1962г. | 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 1962г. | ||
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 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. | ||
==Современность== | ==Современность== | ||
| Строка 192: | Строка 192: | ||
В области нанотехнологий: | В области нанотехнологий: | ||
Разработка физических основ электронно-ионно-плазменных технологий получения наноструктурированных поверхностных слоев и покрытий на материалах и изделиях с целью улучшения их физико-химических и функциональных характеристик при применении в промышленности, биологии, медицине. | Разработка физических основ электронно-ионно-плазменных технологий получения наноструктурированных поверхностных слоев и покрытий на материалах и изделиях с целью улучшения их физико-химических и функциональных характеристик при применении в промышленности, биологии, медицине. | ||
==Источники== | ==Источники== | ||