Ковальчук Борис Михайлович: различия между версиями

  |Дата рождения        = 10 апреля 1940 г.

  |Альма-матер          = [[ТПУ|ТПИ]]

'''Бори́с Миха́йлович Ковальчу́к''' (р. 10 апреля 1940 г., г. Магнитогорск) — российский физик, специалист в области сильноточной импульсной техники, создатель ряда сильноточных ускорителей и импульсно-энергетических установок национального и международного масштаба, академик Российской академии наук, доктор технических наук.  

Родился в Магнитогорске Челябинской области. После окончания в 1962 г. электроэнергетического факультета [[ТПУ|Томского политехнического института]] работал инженером и начальником лаборатории НИИ ядерной физики ТПИ. Затем поступил в аспирантуру, защитил кандидатскую диссертацию и с 1970 г. заведовал лабораторией наносекундной техники в Институте оптики атмосферы Сибирского отделения РАН. В 1977 г. лаборатория вошла в состав Института сильноточной электроники СО РАН, в 1981 г. реорганизована в отдел импульсной техники ИСЭ, который Б. М. Ковальчук возглавляет с тех пор и сегодняшний день. В 1987 г. Б. М. Ковальчук избран членом-корреспондентом, в 1992 г. — действительным членом РАН.

В 1963 г. К. выполнил работу, которая была опубликована в ЖТФ, об исследовании времени запаздывания разрядов в коротких вакуумных промежутках. Он блестяще справился с работой, создав наносекундный импульсный генератор, освоив осциллографию, методы измерений и т.д. Работа была пионерской, К. получил большое количество осциллограмм. Уже после того, как статья была опубликована, на основе обработки осциллограмм был сделан вывод, что время коммутации, оставшееся ранее вне поля зрения,  зависит линейно от длины промежутка. Это можно было объяснить тем, что в процессе коммутации происходит движение какой-то проводящей среды внутри промежутка. Г.А. Месяц предсказал, что скорость движения этой проводящей среды 106 см/сек. Тогда считалось, что проводящая среда зарождается в аноде. Это оказалось неверным, но факт движения проводящей среды и ее скорость были зафиксированы правильно. В то время возник вопрос, где эта среда появляется. Единого мнения у физиков мира по этой проблеме не было.

Cтал трудиться в группе [[Месяц Геннадий Андреевич|Г. А. Месяца]] и занимался созданием высоковольтной наносекундной техники. Первым потребителем этой техники был Всесоюзный электротех¬нический ин-т им. Ленина, лаборатория проф. Грановского, знаменитого учёного, автора многих книг по физике плазмы газового разряда. В 1966 г. Б. Ковальчук поступил в аспирантуру при ТПИ, которую окончил в 1969 с защитой кандидатской диссертации на тему «Разработка и изучение генераторов нано-секундных импульсов большого тока».  

В начале 70-х Борис Михайлович работал в институте оптики атмосферы СО АН СССР в должности заведующего лабораторией наносекундной техники. Когда лаборатория была переведена в ИСЭ СО РАН СССР и реорганизована в отдел, он остался его руководителем. ИСЭ в содружестве с ТПУ становится одним из ведущих мировых цен¬тров сильноточных ускорителей. Первым его директором был [[Месяц Геннадий Андреевич|Г. А. Месяц]], а с 1985 г. [[Бугаев Сергей Петрович|С. П. Бугаев]]. Здесь работали член-корры РАН Ю. А. Котов, В. Г. Шпак, профессор Д. И. Проскуровский, Ю. Е. Крейндель, П. М. Щанин и др.  

Борис Ковальчук - 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.

К. сыграл выдающуюся роль в создании сильноточных ускорителей. В экспериментах по в вакуумному разряду стало ясно, что вакуумный разряд – это взрывная электронная эмиссия, а в искровой фазе катод получает большой электронный ток. Этот эффект был использован для создания диодов мощных ускорителей электронов. Из экспериментов С.П. Бугаева стало ясно, что при поверхностном разряде в вакууме, в предпробойной стадии испускается большой электрический ток. Тогда ученые стали обсуждать, каким образом это можно было использовать для создания катодов. Одну из идей, которая оказалась наиболее успешной, подсказал К. Он предложил натянуть на диэлектрик сетку, после чего были успешно проведены первые эксперименты и были получены первые катоды  для ускорителей. Такой ускоритель был создан в 1967г. с током 10 кА и энергией электронов 500 килоэлектровольт. Это был первый в СССР ускоритель.

В дальнейшем К. стал заниматься быстродействующими коммутаторами. В частности, развитие получила оригинальная идея Г.А. Воробьева по созданию последовательных разрядников. Она стали работать очень стабильно, устойчиво, а главное, была обеспечена параллельная работа из-за малого времени выброса из-за времени срабатывания. Потом К. занялся созданием энергетики для сверхмощных лазеров. Благодаря его усилиям, были созданы уникальные в то время СО2 лазеры ЛАД-1, ЛАД-2. Лазер ЛАД-2 с энергией излучения 5 килоджоулей длительностью импульса 500 наносекунд в последующем стал использоваться в институте общей физики РАН в Москве.  

Одной из наиболее крупных разработок К. является система питания высокочастотных устройств для релятивистской высокочастотной электроники. Он сделал быстрые генераторы Маркса, обеспечив их параллельную работу. Это – выдающаяся инженерная разработка, т.к. были многоджоулевые системы. В Томске работала эта система на 2 МДж, а в Москве – 4 МДж, и это было при 3-4 миллионах вольт напряжения. Она являлись уникальными установками в мире. Это был секционированный генератор Маркса, все его секции были компактно прижаты друг к другу. Благодаря такой блестящей конструкции система работала очень успешно.

К. также занимался плазменными прерывателями. После того, как они впервые появились, долго обсуждался вопрос, как перейти от плазменных прерывателей, которые преобразовывали импульсы с длительностью в сотни наносекунд, к преобразователям микросекундного тока в ток длительностью в сотни наносекунд. Была использована идея перекачки энергии из генератора Маркса в вакуумную накопительную линию с плазменным прерывателем. Линия служила накопительной индуктивностью. Эта работа оказалась блестящей и вызвала бурный интерес во всем мире, после докладов на конференциях в Японии и США. После этого фактически все крупные установки мира стали делать по этому принципу.

Впоследствии К. продолжил развивать идеи по созданию машин ГИТ-4 и ГИТ-12, которые являлись уникальными во всем мире. На их основе получали мощное мягкое рентгеновское излучение. На этих установках работают ученые США, Франции и других стран. В 1990-х гг., когда стало трудно добыть средства, К., благодаря своему авторитету, получал много заказов, заключал международные контракты, делал новые уникальные установки. Фактически он продвигает дальше российскую импульсную электрофизику, которая имеет высокие позиции в мире.  

Был сопредседателем II международного конгресса по радиационной физике, сильноточной электронике и модификации материалов пучками заряженных частиц и потоками плазмы (2006), председателем оргкомитетов XII—XIV международных симпозиумов по сильноточной электронике (2000, 2004, 2006) [1].

Премия Ленинского комсомола (1968 г.), Государственная премия СССР (1981 г.), Государственная премия Российской Федерации (1997 г.), Международная премия имени Эрвина Маркса за большие достижения в исследованиях генерации мощных высоковольтных импульсов (1997 г.), Демидовская премия (2007 г.), Орден Дружбы народов (1986 г.), Орден Почёта (1997 г.), Орден «За заслуги перед Отечеством» IV степени (2007 г.) [1].