Юшков Юрий Георгиевич
Юшков Юрий Георгиевич (р. 3 августа 1937г., г. Улан-Удэ) [1; 257] – доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник лаборатории № 46 ТПУ.
Биография
В 1960г. окончил ТПИ, радиотехнический факультет, кафедру «Электронные приборы». В 1963-1966гг. обучался в аспирантуре ТПИ по спец. «Электрофизические установки и ускорители». [1; 257]
• В 1960-1964гг. - инженер Научно-исследовательского института ядерной физики, электроники и автоматики при ТПИ;
• в 1965-1967гг. - старший инженер Научно-исследовательского института ядерной физики, электроники и автоматики при ТПИ;
• в 1968-1970гг. - старший научный сотрудник Научно-исследовательского института ядерной физики, электроники и автоматики при ТПИ;
• в 1971-1988гг. - ведущий научный сотрудник Научно-исследовательского института при Томском политехническом институте;
• в 1989-1991гг. - заведующий отделом НИИ ЯФ при ТПИ;
• в 1991-2002гг. - заведующий отделом НИИ ЯФ при ТПУ;
• с 2002гг. - главный научный сотрудник НИИ ЯФ ТПУ. [2]
В 1967г. на ученом Совете ТПИ защитил кандидатскую диссертацию на тему «Некоторые вопросы использования мощных СВЧ-волн в ускорительной технике» по спец. «Электрофизические установки и ускорители». В 1988г. на Ученом Совете ТГУ защитил докторскую диссертацию по спецтеме.
Ученое звание старшего научного сотрудника было присвоено в 1972г.
Учителем и наставником является член-корреспондент РАН, профессор А.Н. Диденко. [1; 257]
Научная деятельность
Провел ряд исследований по ускорению электронных пучков в мощных полях СВЧ. Являлся непосредственным разработчиком и создателем электронного ускорителя – микротрона, который использовался в качестве инжектора при запуске синхротрона «Сириус». Один из начинателей научного направления в НИИ ЯФ ТПУ - генерация и взаимодействие сверхмощных электромагнитных полей с различными средами. Провел большой цикл исследований сверхпроводящих резонансных структур.
В докторской диссертации защищено новое научно-техническое направление в радиофизике, связанное с формированием сверхмощных микроволновых импульсов наносекундной длительности в волноводных резонансных линиях. Разработанные и созданные микроволновые компрессоры импульсов нашли применение в ряде ведущих научных центров России и за рубежом (Франция).
Среди опубликованных научных работ наиболее цитируемые в России и за рубежом - монография: Мощные СВЧ-импульсы наносекундной длительности. – М.: Энергоатомиздат, 1984 (в соавторстве) и статьи, опубликованные в ЖТФ. – 1966. – Т. 36. – Вып. 7. – С. 1215; Радиотехника и электроника. – 1969. – Т.16 – С. 161; Радиотехника и электроника – 1972. – Т. 1. – Вып. 7. – С. 1545; ДАН СССР. – 1991. –Т. 321 - № 3. – С. 518.
В последующем научные интересы были связаны ис разработкой короткоимпульсных радиолокаторов на основе микроволновой компрессии импульсов и радиолокационного мониторинга радиоактивных выбросов в атмосферу. Результаты этих исследований опубликованы в ж. Атомная энергия – 1996. – Т. 80. – Вып. 1. – С. 47 (в соавторстве) и за рубежом в ж. BRAS Physics, supplement Physics jf Vibvations. – 1995. – Vol 50. No.4 – P. 222-236 (в соавторстве). По результатам исследований получено свыше 40 авторских свидетельств и патентов. [1; 257-258]
Основные исследования и разработки в области резонансной импульсной СВЧ компрессии в лаборатори № 46 ТПУ (главный научный сотрудник – Ю.) проводятся по следующим направлениям:
• Теоретические и экспериментальные исследования процессов межрезонансного обмена энергий между взаимодействующими колебаниями многоволновых резонаторов и разработка различных способов быстрого вывода накопленной энергии, в том числе способов, основанных на трансформации видов колебаний при быстром включении связи между рабочим и вспомогательными видами, при кратковременном совпадении частот взаимодействующих колебаний, а также при трансформации вида колебаний на плазме разряда в полости резонатора и на окне связи резонатора с переключателем.
• Резонансная СВЧ компрессия позволяет получать импульсы с пиковой мощностью до одного гигаватта. Дальнейшее увеличение мощности ограничивается допустимой электрической прочностью газовой изоляции, которая используется в компрессорах. Это ограничение можно устранить, если использовать параллельную компрессию в нескольких устройствах. В этом случае для возбуждения накопительных резонаторов компрессоров требуется использовать мощные СВЧ усилители (клистроны, ЛБВ и др.). В отличие от генераторов такие приборы можно синхронизовать и все они будут работать на одной радиочастоте. При параллельной компрессии за счет увеличения количества усилителей и компрессоров можно увеличивать мощность излучения. Важно, что параллельная компрессия может быть использована при создании активных антенных решеток.
• Проведенные эксперименты по компрессии СВЧ импульсов на выходе релятивистских генераторов показали перспективность такого направления, так как в этом случае появляется возможность расширить функциональные возможности релятивистских приборов СВЧ за счет повышения уровня выходной мощности излучения на порядок и более.
• В 80-х годах в лаборатории активно проводились исследования сверхпроводящих СВЧ систем, работающих при температуре жидкого гелия. Была разработана технология сверхпроводящих ниобиевых резонаторов с добротностью до 1010, был создан первый образец сверхпроводящего СВЧ компрессора с коэффициентом усиления мощности 104. Однако из-за больших энергетических затрат, необходимых для получения жидкого гелия, эти работы были прекращены. Открытие высокотемпературных сверхпроводников не изменило ситуацию, так как первые образцы таких сверхпроводников в диапазоне СВЧ имели большое поверхностное сопротивление, близкое к сопротивлению меди. В последнее время в различных лабораториях мира созданы тонкопленочные высокотемпературные сверхпроводники, имеющие на порядок меньшее сопротивление, чем у меди. Поэтому начаты исследования в области высокочастотной сверхпроводимости. Эти исследования проводиться совместно с другими лабораториями института, которые занимаются технологией тонких пленок. На первом этапе исследования по сверхпроводимости будут направлены на создание быстродействующих СВЧ ключей и высокодобротные резонаторы, которые могут найти широкое применение при создании различных излучательных установок, особенно при создании приборов специального назначения.
Продукция лаборатории:
Прибор для получения импульсов в 3-см диапазоне
Прибор предназначен для получения импульсов в 3-см диапазоне и может использоваться в лабораторных и полигонных условиях при оценке восприимчивости радиоэлектронных объектов к воздействию электромагнитных полей наносекундной длительности.
В приборе реализован принцип временного сжатия энергии импульса магнетронного генератора при последовательной компрессии СВЧ импульсов в двойной резонансной системе. В состав прибора входит магнетронный генератор, резонансная система компрессии, антенная система и источник автономного электропитания.
Внешний вид источника показан на рисунке.
Основные технические характеристики прибора:
• Несущая частота излучения 9.4 ГГц,
• длительность импульса 1нс,
• частота следования импульсов 400 Гц,
• пиковая мощность 1 МВт.
Потенциальные коэффициенты:
• пиковая мощность умноженная на коэффициент усиления антенны – 2 ГВт,
• средняя мощность умноженная на коэффициент усиления антенны - 800 Вт.
• Весо-габаритные параметры источника:
• длина x ширина x высота, 885x635x635 мм³,
• вес 50 кг.
Установка для получения наносекундных импульсов СВЧ в 10-см диапазоне
Установка предназначена для получения наносекундных импульсов СВЧ в 10-см диапазоне длин волн и может быть использована в лабораторных условиях для исследования взаимодействия мощного излучения до гиваттного уровня с различными средами и объектами.
В установке реализован принцип последовательного временного сжатия импульса магнетрона в двух ступенях резонансной СВЧ компрессии. В качестве накопительного объема первой ступени компрессии используется сверхразмерный высокодобротный резонатор. Вторая ступень компрессии выполнена в виде одномодового волноводного резонатора.
В состав установки входят:
• Магнетронный генератор с параметрами: рабочая частота 2800 МГц
длительность импульсов 6 мкс
импульсная мощность 2,5 МВт
частота следования импульсов
в непрерывном режиме 20 Гц
частота следования импульсов в пачке
длительностью 1 мин.
с промежутком 10 мин. 200 Гц
• Входной волноводный тракт, включающий:
циркулятор
направленный ответвитель
фазовращатель
радиопрозрачное окно
• Двухступенчатая система СВЧ компрессии с системой включения газоразрядных коммутаторов при выводе накопленной энергии из накопительных резонаторов первой и второй ступеней компрессии
• Выходной волноводный тракт, включающий:
радиопрозрачное окно
направленный ответвитель
• Рупорная антенна с шириной диаграммы направленности 120
• Газовая система для заполнения внутренних объемов резонаторов и волноводных трактов газом под давлением до 4 атм
• Система контроля и управления установкой
Установка может быть собрана в мобильном варианте в стандартном перевозимом контейнере с размерами 6.0x2.4x2.5 м3.
Вес установки – 800 кг. [2]
Семья
Отец – Юшков Георгий Ефимович (1907г.рожд.) – столяр, погиб на фронте в 1944г.
Мать – Шепелева Агриппина Семеновна (1913 – 1977гг.) – в последние годы работала санитаркой в больнице г. Ачинска.
Жена – Колбина Галина Ивановна (1942г. рожд.).
Сын – Юшков Георгий Юрьевич (1965г. рожд.).
Сын – Юшков Анатолий Юрьевич (1975г. рожд.) [1; 257-258]
Источники
1. Профессора Томского политехнического университета 1991-1997гг.: Биографический сборник/Составители и отв. Редакторы А.В. Гагарин, В.Я. Ушаков. – Томск: Изд-во НТЛ, 1998 – 292 стр.