14 ноября в конференц-зале ИПФ РАН состоялась научная сессия, посвященная 85-летию научного руководителя ИПФ академика РАН Александра Григорьевич Литвака. Содержательную часть юбилейного мероприятия прокомментировал Михаил Юрьевич Глявин, заместитель директора ИПФ РАН по научной работе.
– По понятной причине, мнение Александра Григорьевича было решающим при составлении программы. Можно утверждать, что институт приближается к очередному рубежу смены поколений, так что хотелось понять, что сделано за последние годы и что предстоит сделать, т.е. куда мы можем двигаться дальше, какие направления развития института будут приоритетными в ближайшем будущем.
Конференция была разбита на два раздела. Первый раздел состоял из докладов вновь избранных членов-корреспондентов РАН, второй же представлял доклады, которые Александр Григорьевич выделил как наиболее интересные в качестве прорывных направлений развития института на ближайшие годы. Отмечу, что 2025 год оказался рекордным по выбору сотрудников ИПФ РАН в состав Российской академии наук: два академика и четыре члена-корреспондента. Это очень высокая профессиональная оценка академическим сообществом научных результатов нашего института.
Мой доклад: «Пути повышения мощности гиротронов для ИТЭР и ТРТ» связан со взрывным ростом интереса к управляемому термоядерному синтезу. Ни у кого не вызывает сомнений, что гиротрон – это визитная карточка нашего института. В настоящее время создается несколько крупных установок для управляемого термоядерного синтеза (УТС) в России и за рубежом, ни одна из них не обходится без системы электронно-циклотронного нагрева и управления током плазмы, ключевым элементом которой является гиротрон. Продолжаются реализация международного проекта ИТЭР и строительство китайского токамака BEST. В России Госкорпорация «Росатом» в рамках национального проекта «Новые атомные и энергетические технологии» будет строить токамак с реакторными технологиями (ТРТ) с магнитной системой на основе высокотемпературного сверхпроводника, и мировых аналогов этому токамаку нет. Для всех этих проектов перед ИПФ РАН стоят задачи увеличения мощности и эффективности генерируемого излучения, а для проекта ТРТ и увеличения частоты гиротрона в полтора раза. Этим амбициозным задачам и посвящены работы сотрудников отделения физики плазмы и электроники больших мощностей, которых, пользуясь предоставленной возможностью, хочу поблагодарить и за трудовую активность, и за достигнутые яркие результаты, во многом определяющие сегодняшний мировой уровень вакуумной электроники больших мощностей.
Следующий доклад «Волны-убийцы: аналитическое описание, прямое численное моделирование и натурные эксперименты» был сделан Алексеем Викторовичем Слюняевым, заведующим сектором моделирования экстремальных волновых явлений в океане. Совершенствованием методов исследования быстроразвивающихся природных явлений, в том числе катастрофических, в ИПФ РАН занимаются с первых лет организации института. Многие из полученных результатов по этой тематике получили широкую известность в мире, опубликованы несколько монографий. В исследованиях «волн-убийц» Алексей Слюняев играет значимую роль. Основное направление, которое он обозначил в своем докладе, – это переход от теоретического моделирования на базе простых моделей к более реалистичному численному моделированию, натурным исследованиям и сопоставление теории и эксперимента. Сейчас на Сахалине ими вводится в эксплуатацию измерительный комплекс, который должен помочь в достижении этих целей.
Что касается сообщения Григория Валентиновича Геликонова, заведующего отделом нанооптики и высокочувствительных оптических измерений «Интерференционные измерения широкополосным и монохроматическим излучением», то это еще одно направление, которое в нашем институте развивается давно и успешно. Благодаря этим исследованиям, зародившимся в Нижнем Новгороде, появилось целое медицинское направление, у истоков которого стояли, в частности, Александр Михайлович Сергеев и Елена Вадимовна Загайнова, возглавлявшая несколько лет ННГУ им. Н.И. Лобачевского. Оно сейчас активно развивается у нас и в ННГУ и стало общепринятым. Доклад Григория Геликонова во многом был сфокусирован на особенностях интерференционных измерений широкополосным излучением на примере оптической когерентной томографии и монохроматическим излучением на примере перспективного метода измерения длины интерферометра. Наряду с научной значимостью решения этих задач у них есть очень важный аспект – это практические приложения, особенно оптическая когерентная томография. Никакой термояд не важен так, как здоровье и долголетие человека. А исследования Григория Валентиновича направлены именно на это.
Первая часть научной сессий завершилась презентацией Николая Ивановича Чхало, заведующего отделом многослойной рентгеновской оптики Института физики микроструктур (ИФМ) РАН: «Состояние дел по литографии на длине волны 11,2 нм». Сначала он рассказал предысторию возникновения современных зарубежных литографов и о разработках ИФМ РАН в рамках Европейской программы развития литографии в экстремальном ультрафиолете (EUV). Затем, что более важно для нас, Николай Иванович рассказал о перспективах строительства отечественного литографа, который, по оценкам экспертов, не только не уступает лучшим зарубежным аналогам, но и по некоторым параметрам превосходит их, что делает установку компактнее и дешевле. В настоящее время в ИПФ РАН проведены первые тестовые эксперименты, в которых продемонстрирована перспективность нового подхода к созданию источника EUV излучения для литографии, основанного не на капельном методе, а на инициации разряда в газовой струе с помощью твердотельного лазера.
Вторая часть научной сессии открылась докладом Александра Михайловича Сергеева – руководителя саровского Национального центра физики и математики (НЦФМ) –«Путешествие по шкале времени». В Международной системе единиц СИ время является одной из основных физических единиц. Александр Михайлович сделал краткий экскурс истории изобретения приборов для фиксации точного времени от маятниковых до атомных часов и познакомил слушателей с проектом НЦФМ по созданию сверхточного стандарта времени. Справедливо считается, что история изобретений приборов сверхточного времени является отражением прогресса человеческой мысли и технологий.
Далее сессия продолжилась докладами о перспективных исследованиях ИПФ РАН, представленными относительно молодыми, но уже состоявшимися успешными учеными.
Александр Валентинович Водопьянов, заведующий отделом физики плазмы, представил доклад «О перспективах СВЧ-бурения горных пород». С нашей точки зрения, СВЧ-бурение – это необычайно интересный метод получения неиссякаемого термального источника безопасной и экологически чистой энергии. Более того, в мире этим уже занимаются несколько компаний, которые не без успеха пытаются на промышленном уровне продемонстрировать возможности бурения при помощи микроволн. ИПФ РАН, обладающий лучшими в мире источниками СВЧ-излучения, не мог остаться в стороне. Задача эта чрезвычайно сложная, особенно с технической и инженерной точек зрения.
Дмитрий Николаевич Мухин, заведующий лабораторией моделирования климатических систем, в своем докладе «Новые подходы к эмпирическому моделированию сложных систем и примеры их приложения к исследованию динамики атмосферы» рассказал о создании математического аппарата для решения сложных проблем дальнесрочного прогнозирования климата. Это отдельное научное направление нашего института, которое успешно развивает новый подход к моделированию и прогнозу климатических систем.
Далее был представлен доклад «Высокомощные лазеры для генерации монохроматического гамма-излучения на основе обратного комптоновского рассеяния на 2 ГэВ ускорителе электронов». Лазеры – это самое бурно развивающееся направление в нашем институте. Комплекс мощных лазерных систем, о которых доложил Иван Борисович Мухин, заведующий отделом импульсных лазеров с высокой средней мощностью, будет играть важную роль в реализации проекта НЦФМ по созданию источника гамма-излучения рекордной яркости. Отрадно отметить, что коллективы лазерных отделов успешно решают и фундаментальные, и прикладные задачи, а имеющиеся уникальные разработки находят применение в крупных и значимых национальных проектах.
Анатолий Сергеевич Суворов, заведующий отделом акустического проектирования «Исследование процессов излучения гидродинамического шума в механоакустических системах», доложил о внедрении в практику разработанного в ИПФ РАН программного обеспечения для выполнения точных расчетов шумовых характеристик различных объектов. В настоящее время ИПФ РАН является лидером в разработке технологии численного моделирования вибрационных и акустических полей, что очень важно при проектировании различных узлов и механизмов, применяемых в народном хозяйстве, т.к. перед производителем стоит конкретная задача по снижению шумовой нагрузки на потребителя и экологию окружающей среды.
Завершил научную сессию доклад «Лазеры среднего ИК-диапазона на гетероструктурах HgCdTe с квантовыми ямами» Владимира Владимировича Румянцева, руководителя молодежной лаборатории, организованной в 2024 году в ИФМ РАН. Задачей лаборатории является создание источников излучения в «проблемных» частотных диапазонах, где полупроводниковые лазеры либо отсутствуют, либо обладают недостаточными характеристиками или слишком высокой стоимостью. В настоящее время коллектив лаборатории разрабатывает компактные полупроводниковые излучатели на основе соединений ртуть-кадмий-теллур (HgCdTe) в рекордно широком диапазоне длин волн. Важно, что такие лазеры способны работать вблизи комнатной температуры в наиболее актуальном для мониторинга окружающей среды «окне прозрачности атмосферы» от 3 до 5 мкм. В настоящий момент уже продемонстрированы лазеры с оптической накачкой на длинах волн от 4 до 25 мкм. Структуры для лазеров по оригинальным дизайнам сотрудников ИФМ РАН изготавливаются в Новосибирске, а для накачки применяются отечественные квантово-каскадные и диодные лазеры. Последнее стало возможным благодаря хорошему взаимодействию лаборатории с другими научными коллективами страны, в частности, с Институтом физики полупроводников Сибирского отделения РАН, Алферовским университетом и Физико-техническим институтом имени А. Ф. Иоффе РАН.
Подводя итог, можно сказать, что мероприятие получилось полезным и интересным, посмотрим, что из задуманного удастся реализовать. От себя и всех сотрудников института благодарю Александра Григорьевича за формирование научных ориентиров и вклад в наши успехи, желаю ему здоровья и еще много лет научного руководства коллективом ИПФ РАН.
Источник информации и фото: пресс-служба ИПФ РАН
