Вайсбурд Давид Израйлевич: различия между версиями

Приблизительно за четверть века, с 1944 по 1970гг., ТПИ превратился в один из крупнейших мировых центров физики твердого тела. Признаком этого является возникновение не одной научной школы, а мегаполиса научных школ и направлений по родственным областям науки и техники. Именно такая среда питает возникновение новых направлений, синтезирующих достижения нескольких «старых». Так, в конце 1960-х возникло новое научное направление – физика нелинейных процессов в диэлектриках при мощных импульсных радиационных воздействиях, созданное профессором кафедры теоретической и экспериментальной физики Д.И. Вайсбурдом и его учениками. Вначале они исследовали процессы в треках тяжелых заряженных частиц в щелочно-галлоидных кристаллах. Эксперименты велись на циклотроне НИИ ЯФ при ТПИ. Была установлена зависимость между трековым эффектом и процессами накопления элементарных дефектов (центров окраски) и их объединения в агрегаты. Это позволило определить ряд важнейших характеристик треков протонов и альфа-частиц в твердых телах. Но возможности этого метода, как и всех статистических, оказались ограниченными. Д.И. Вайсбурдом было предложено промоделировать трековые процессы в натурном эксперименте на диэлектрике с помощью только что появившихся мощных наносекундных источников ионизирующих излучений  - лазеров и сильноточных миниускорителей электронов. Идея экспериментов состояла в следующем. Мощный и короткий импульс ионизирующего излучения создает в объеме диэлектрика такую же плотность короткоживущих возбуждений и дефектов, как в треке тяжелой заряженной частицы, а регистрирующая аппаратура с высоким временным разрешением следит за релаксацией свойств облученного объема. Первые эксперименты были выполнены с помощью рубинового лазера. В дальнейшем развитии исследований большую роль сыграло содружество с научной школой Г.А. Месяца. Был изготовлен один из первых сильноточных миноускорителей, конструкцию которого разработал Б.М. Ковальчук (ныне – академик РАН), началось исследование процессов в диэлектриках под действием наносекундных электронных пучков высокой плотности.  

Созданная новая область радиационной физики диэлектриков является по существу разделом нелинейной физики (часто ее называют «синергетика»). Эта область современного естествознания изучает эволюцию сложных динамических систем – физических, химических, биологических, общественных и Вселенной в целом. Характерная особенность их эволюции: интервалы главного непрерывного измерения сменяются резкими скачками типа неравновесных фазовых переходов. Названные выше катастрофические процессы в облучаемых диэлектриках являются конкретными видами типичных для нелинейной физики неравновесных фазовых переходов. Исследование таких процессов требуется во многих областях естествознания, техники, технологии и в общественных науках. Д.И. Вайсбурд предложил новый экспериментальный метод исследования, основанный на соединении в одной экспериментальной установке двух и более мощных импульсных источников радиации и сильных электрических полей: сильноточных ускорителей, лазеров, ГИНов и т.д., - синхронизированных с нано- или с пикосекундной точностью. Идея метода основана на том, что первый мощный импульс облучения создает в диэлектрике новую неравновесную фазу из  электронных возбуждений и дефектов. Второй, более короткий импульс облучения или сильного электрического поля, синхронизированный с первым, воздействует только на эту фазу за время ее жизни. Он создает возбуждения этой фазы и позволяет их «увидеть» и исследовать в натурном эксперименте. На втором этапе работы этой научной группы впервые были созданы и описаны в научной литературе две экспериментальные установки. В первой синхронизированы сильноточный микроускоритель, мощный пикосекундный лазер и регистрирующая оптическая аппаратура. С помощью созданной аппаратуры проведен ряд уникальных научных экспериментов.