Синхротрон "СИРИУС": различия между версиями

Уже в начале 50-х годов ректор ТПИ А.А. Воробьев четко представлял, что успешное использование электронных ускорителей заряженных частиц в ядерной физике возможно только в случае создания таких ускорителей уже не на миллионы, а на миллиарды электронвольт. Из циклических ускорителей, как показали работы учеников Александра Акимовича, И.П. Чучалина, Г.И. Димова и И.Г. Лещенко, максимальная энергия ускоренных электронов в бетатронах ограничивается сотнями МэВ. Поэтому он предложил заняться разработкой и созданием ускорителей электронов–синхротронов на энергии, измеряемые миллиардами электронвольт.  

Продолжительный и кропотливый творческий труд по сооружению уникального ускорителя успешно завершен: 28 января 1965 года был осуществлен физический пуск синхротрона «Сириус» на 1,5 ГэВ. Главный комитет ВДНХ СССР за успехи в организации научно-исследовательских работ, разработку и создание электронного синхротрона «Сириус» наградил большую группу исполнителей во главе с А.А. Воробьевым дипломами почета, золотыми, серебряными и бронзовыми медалями.

 

Запущенный в 1965 г. синхротрон «Сириус» являлся самым мощным в стране и одним из крупнейших в мире. На нем был проведен большой объем фундаментальных исследований по физике ускорения заряженных частиц, физике ядра и элементарных частиц, физике твердого тела. Многие сотрудники, участвовавшие создании синхротрона и проводившие на нем исследования, стали крупными учеными, докторами, кандидатами наук. До настоящего времени на синхротроне проводятся научные исследования, в том числе совместно с учеными из США и Японии.

[[Файл:12015865.png|450px|right|thumb|Лаборатория № 11 ТПИ в 1978 .]]

Кузнецов Владимир Михайлович - до 1979 г.,

В 2011 г. открыто ещё одно новое направление – исследование взаимодействия поля релятивистских заряженных частиц с мета-материалами в миллиметровом диапазоне длин волн. Мета-материалы – это не существующие в природе структуры материалов, обладающие уникальными радиационными свойствами, такими, как отрицательный коэффициент преломления и др. В этом направлении в мире экспериментальные исследования ещё не проводились.

'''Чучалин Иван Петрович''' (д.т.н., профессор кафедры промышленной и медицинской электроники, в 1958 - 1968 гг. – директор НИИ ЯФ при ТПИ,  в 1968 - 1972 гг. – с.н.с. НИИ ЯФ).

Один из создателей синхротрона «Сириус». В 1970 - 1972 гг. – научный руководитель объекта «Сириус» НИИ ЯФ, возглвлял сектор высоких энергий для подготовки и проведения физических экспериментов.  

В 1996-1997 гг. 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.).  

Практически все результаты, полученные на томском синхротроне, отражены в обзорах авторитетных изданий, а также вошли в ряд монографий, опубликованных ведущими учеными, как в нашей стране, так и за рубежом. Как признание приоритета томских ученых, в 1979 г. в Томске проводилась первая Всесоюзная школа, посвященная этим исследованиям.  

После полугодичной стажировки в 1955г. на ленинградском заводе «Электросила», где С. участвовал в исследованиях по совершенствованию систем охлаждения гидрогенераторов и в разработке методик теплового и вентиляционного расчета гидрогенераторов, профессор А.А. Воробьев включил С. в группу научных сотрудников ТПИ по сооружению электронного синхротрона «Сириус» (НИИ ЯФ при ТПИ) в качестве разработчика и главного конструктора электромагнита, одного из крупных и важных узлов будущего ускорителя. Электронный синхротрон с конечной энергией ускорения электронов на 1,5 ГэВ по тому времени был крупнейшим сооружением подобного рода не только в Сибири, но и в стране. С. курировал изготовление его отдельных элементов на Новосибирском заводе «Сибэлектротяжмаш» и его монтаж.  

'''Усов Юрий Петрович''' (д.т.н., профессор кафедры теоретических основ электротехники ТПУ, в 1988 - 1997 гг. – директор НИИ ЯФ при ТПУ).

Основное направление научной деятельности У.– развитие мощной импульсной техники, разработка электро- и ядерно- физических устройств, внедрение достижений технической физики в практику научных исследований, технику и технологию. Научные работы, выполненные на электронном синхротроне «Сириус» (Сибирский резонансный импульсный ускоритель), - «Время жизни нейтрального иона» (письма в ЖЭТФ, 1969, т. 9, № 7 и т. 57, № 12) оценены академиком М.А. Макаровым как уникальные и до настоящего времени цитируются в литературе по фотомезонной физике.

'''Филимонов Виктор Александрович''' (1926 - 1991 гг.; профессор кафедры 12/21 ТПУ).

Был высококвалифицированным специалистом в области теории атомного ядра и элементарных частиц.  

Направление теоретических и экспериментальных исследований в области теории атомного ядра и элементарных частиц сформировалось в конце 60-х годов после запуска в 1965 году синхротрона «Сириус» - самого мощного электронного ускорителя в СССР - это фотообразование мезонов на нуклонах и ядрах. В 1968-1969 гг. были получены первые экспериментальные результаты: измерено время жизни π°-мезона с лучшей в то время точностью и измерена асимметрия фотообразования π+-мезона на протоне. Работа по измерению времени жизни нейтрального пиона была высоко оценена на годичном собрании РАН.  

С 1958 по 1991 гг. в лаборатории №11 ТПИ (Лаборатория фундаментальных исследований структуры ядра и электромагнитных взаимодействий релятивистских заряженных частиц) под руководством Филимонова проводились теоретические исследования Гиперядер. Предложил новый механизм безмезонного распада - непосредственный переход Λ-гиперона в нейтрон.  

На базе уникального комплекса электронных и протонных ускорителей с широким диапазоном энергии заряженных частиц, включающего электронный синхротрон на 1500 МэВ «Сириус», сильноточный бетатрон на 25 МэВ, электростатический генератор на 2,5 МэВ, циклотрон с диаметром полюсов 1,2 м, исследовательский реактор, сильноточный ускоритель «Тонус» и др., были проведены исследования по широкому кругу проблем в области ядерной физики, в том числе физики высокотемпературной плазмы, физической электроники и др., подготовлен большой отряд ученых, специалистов.  

И. были выполнены исследования по проблеме бездуговой коммутации больших импульсных токов. Эти работы сыграли значительную роль в решении многих задач, связанных с импульсным питанием. Им был разработан и предложен ряд оригинальных схем и устройств бездуговой коммутации токов, применение которых в системах питания различных электрофизических установок и в электрических машинах существенно повысило эффективность и надежность их работы. Результаты этих исследований были обобщены в его доктоской диссертации «Коммутация тока в схемах получения магнитных полей и в электрических машинах», которая была защищена в Совете ТПИ в 1969г. В НИИ ЯФ И. являлся научным руководителем по разработке различных электротехнических и радиотехнических схем. По результатам этих работ опубликовано 40 статей, получено 20 авторских свидетельств на изобретения.

 

Был руководителем лаборатории систем питания (лаборатория № 53) НИИ ЯФ ТПИ в 1962 - 1972 гг. Формирование будущей лаборатории проходило параллельно с созданием научного коллектива института, который складывался из выпускников 1956-1958 годов ФТФ, кафедры электрических машин ФАЭМ. В тот период для разработки импульсных бетатронов, научного обоснования проекта синхротрона "Сириус" Г.А. Сипайлов и И.П. Чучалин привлекают В.В. Ивашина, В.А. Кочегурова, В.М. Кузнецова и других молодых исследователей. Перед ними ставится задача разработки электромагнита и системы питания. Параллельно под научным руководством Б.А Солнцева идёт разработка ВЧ-системы синхротрона… В 1958-60 годы лаборатория разрабатывала и реализовывала принципиальные схемы питания синхротрона (группа В.М. Кузнецова). Тогда же на радиочастотном фазотроне был выполнен большой цикл исследований бетатронного захвата электронного пучка в синхротрон.  

Позднее был разработан ряд мощных систем, в том числе, коммутирующее устройство "ТОКАМАКА Т-3". В 1966-м завершается разработка научных основ систем питания электромагнитов с подмагничиванием постоянным током.  

Запуск и ввод в эксплуатацию синхротрона «Сириус» послужил толчком к развитию нового научного направления, связанного  с математическим моделированием и применением средств вычислительной техники в физических исследованиях.

До 1957 г. работал старшим научным сотрудником, руководителем магнитного отдела по сооружению электронного синхротрона «Сириус». Лещенко принял активное участие в создании синхротрона «Сириус», являясь проектировщиком электромагнита.