Версия для печати

13 февраля 2007 года состоялось очередное заседание Президиума Российской академии наук

13 февраля 2007 года

состоялось очередное заседание Президиума Российской академии наук

Члены Президиума заслушали научное сообщение «Микроволновое сверхизлучение нано- и пикосекундных пучков и создание на этой основе источников мощных электромагнитных импульсов».

В докладе представлен краткий ретроспективный обзор работ по релятивистской высокочастотной электронике (РВЭ). Базируясь на национальных достижениях в области сильноточной наносекундной ускорительной техники и СВЧ электродинамики релятивистских электронно-волновых систем, исследования российских ученых по РВЭ и в настоящий момент остаются на лидирующих позициях в мире. Начиная с 70-х годов прошлого века, были получены приоритетные результаты по генерации мощных микроволновых импульсов наносекундной длительности в квазистационарном режиме, в том числе – при частотах повторения вплоть до 1000 Гц. За последнее десятилетие был разработан новый класс инжекторов мощных релятивистских электронных пучков – компактные сильноточные пикосекундные ускорители. Наряду с теоретическими изысканиями, эта уникальная техника эксперимента и специальные методики СВЧ диагностики позволили приступить к исследованиям нестационарных процессов генерации на стадии переходных режимов в релятивистских микроволновых источниках и создать серию генераторов субнаносекундных и пикосекундных электромагнитных импульсов диапазона миллиметровых и сантиметровых волн с пиковыми мощностями вплоть до единиц гигаватт. Физически режим генерации электромагнитных импульсов в рассматриваемых релятивистских электронно-волновых системах имеет ряд аналогий с эффектом сверхизлучения (СИ) Дике в системе квантовых осцилляторов. В экспериментах с высоким временным разрешением были изучены начальные стадии переходных процессов релятивистских микроволновых приборов с черенковским и магнитотормозным механизмами излучения, а также механизм типа обратного комптоновского рассеяния. Более подробно в докладе представлены результаты исследований нестационарного релятивистского генератора обратной волны с протяженной (в масштабе длительности токового импульса электронного пучка) электродинамической замедляющей структурой. При распределенном вдоль пространства взаимодействия энергообмене удается реализовать преобразование (конверсию) мощности электронного потока в электромагнитный импульс более единицы. При этом длительность генерируемого СВЧ импульса оказывается существенно меньше длительности электронного пучка, а энергетическая эффективность преобразования «пучок - излучение» составляет ~20%.

В экспериментах фактор конверсии мощности пучка в излучение достигал значений (1.4-1.8), когда использовалась фокусировка электронного потока сильным продольным магнитным полем. Для СИ - генераторов обратной волны с фокусировкой электронного потока пониженным магнитным полем оказались достижимы значения конверсии (0.5-1). В последнем случае имелась возможность применить фокусирующие соленоиды постоянного тока без криогенного охлаждения. Это в совокупности с возможностями пикосекундных электронных инжекторов обеспечило генерацию пакетов импульсов на частотах повторения вплоть до единиц килогерц. Полученные характеристики импульсов миллиметровых и сантиметровых волн не имеют аналогов. Пиковые мощности достигают сотен мегаватт- единиц гигаватт при уникально короткой длительности: 0.2-0.8 нс, что соответствует не более 10 периодам высокочастотных осцилляций. Важен тот факт, что СВЧ заполнение электромагнитного пакета отличается фазовой стабильностью от импульса к импульсу. Другая особенность источников микроволнового сверхизлучения состоит в том, что в импульсно-периодическом режиме с высокой частотой повторения средняя по времени мощность излучения оказывается на киловаттном уровне. Вполне понятно, что источники СИ с представленными параметрами могут в перспективе иметь важную роль при создании систем имульсной радиолакации высокого разрешения, для исследований нетеплового воздействия мощных электромагнитных полей на радиоэлектронные компоненты, биологические объекты и др. Отметим, что работы по теоретическому и экспериментальному изучению эффектов микроволнового сверхизлучения в релятивистских электронно-волновых системах являлись важной составляющей исследований, выполнявшихся по комплексной программе фундаментальных исследований Президиума РАН "Фундаментальные проблемы релятивистской импульсной и стационарной электроники большой мощности".

В обсуждении доклада приняли участие:

Член-корреспондент РАН Леднев Андрей Николаевич отметил, что это принципиально новое направление исследований. Есть еще один очень интересный аспект – влияние болевых ощущений на биологические объекты. Эти исследования надо продолжать.

Доктор физико-математических наук Ростов Владимир Владимирович поблагодарил за финансовую поддержку этой работы. Теоретический аспект практически завершен. Далее мы будем реализовать практические аспекты исследований. Весьма интересен эффект когерентности. Его можно использовать путем сложения 4-8 каналов и увеличить за счет этого мощность излучения на объекте. Важно продолжить эти работы.

Доктор физико-математических наук Гинзбург сказал, что научный потенциал исследований далеко не исчерпан. Можно идти в коротко- и длинноволновый диапазон. Можно использовать эффект когерентности, применяя каскадное усиление импульса.

Академик Фортов Владимир Евгеньевич обратил внимание на очень важное и активно развивающееся направление энергетики, когда развитие будет идти по пути укрупнения станций. Направления, связанные с использованием импульсного излучения много дешевле, имеют большой запас надежности и т.д. У нас очень плохая система контроля за состоянием энергосистем. Одной из первоочередных является задача совершенствования этой системы. Ввод мегаваттных систем очень хорошо подходит для такого контроля. В США электромагнитное оружие относится к разряду стратегических, как и атомное. Мы сделали несколько опытов по разработке генераторов, они не очень большие.

Академик Месяц Геннадий Андреевич сказал, что работа не могла бы осуществляться без Программ фундаментальных исследований РАН. Вся работа сделана в рамках кооперации 4 институтов: ФИАН, ИОФАН, Томского института электрофизики СО РАН и Института сильноточной электроники УрО РАН. Из 21 критической технологии для обороны, которые выделили США, наша технология получила высшую оценку. Первый ускоритель был изготовлен еще в 1967 г. Эта работа удостоена премии Ленинского комсомола. Последующие разработки тоже получали очень высокие оценки. Эта работа стала классической. Благодаря ей изготовлен гигаваттный наносекундный локатор с очень высоким разрешением. Вторая работа - по созданию системы управления в военных целях. Здесь открывается много возможностей. Одна из них – создание систем для импульсной энергетики. Образовался очень хороший коллектив. Был создан ускоритель для ИОФАНа. Сейчас мы делаем подобный вариант в ФИАНе. Надеюсь, что эти работы будут продолжены.

Президент РАН, академик Осипов Юрий Сергеевич в заключение отметил, что всем очевидно, какое высокое место заняли эти разработки в РАН. Жаль, что здесь не присутствуют представители ведомств, которые могли бы их использовать. Но мы будем поддерживать эти работы, это важно для РАН.

На заседании был рассмотрен вопрос о присуждении премии имени И.Г. Петровского 2007 года (представление Экспертной комиссии и Бюро Отделения математических наук).

Президиум Российской академии наук постановил:

Присудить премию имени И.Г. Петровского 2007 года доктору физико-математических наук Рябенькому Виктору Соломоновичу (Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН) за монографию «Метод разностных потенциалов и его приложения».

В монографии изучается вопрос построения сеточных аналогов потенциалов, используемых при решении задач математической физики. Все построенные численные методы являются оптимальными по порядку числа математических операций. При исследовании внешних краевых задач, в работе успешно решен ряд вопросов, приводивших к значительным трудностям при использовании ранее известных численных методов. Рябенький В.С. является учеником И.Г. Петровского; математический уровень работы отвечает самым высоким требованиям. Результаты монографии уже давно используются в университетских курсах по всей России.

Члены Президиума рассмотрели вопрос об увековечении памяти академика Н.П. Федоренко (представление Отделения общественных наук).

В целях увековечения памяти известного ученого-экономиста, организатора экономической науки и экономико-математического направления, академика-секретаря Отделения экономики Академии наук СССР (1971 – 1985 гг.), члена Президиума АН СССР (1971 – 1985 гг.), основателя и первого директора Центрального экономико-математического института Российской академии наук (1963 – 1985 гг.), лауреата Государственной премии СССР академика Николая Прокофьевича Федоренко Президиум Российской академии наук ПОСТАНОВИЛ:

Разрешить ЦЭМИ РАН израсходовать за счет своей сметы средства на проектирование, изготовление и установку памятника-надгробия на могиле Н.П. Федоренко на Троекуровском кладбище (г. Москва) и мемориальной доски на здании ЦЭМИ РАН (г. Москва, Нахимовский проспект, 47).

На заседании Президиума РАН был рассмотрен вопрос о проведении Года русского языка.

Во исполнение пункта 2 Указа Президента Российской Федерации от 29 декабря 2006 г. № 1488 «О Годе русского языка» Президиум Российской академии наук ПОСТАНОВИЛ:

1. Утвердить Организационный комитет Российской академии наук по проведению Года русского языка. Председатель комитета – президент РАН, академик Осипов Ю.С.. Заместители председателя: академик Куделин А.Б., вице-президент РАН, академик Некипелов А.Д. Ученый секретарь – кандидат филологических наук Черкасский В.Б. В состав комитета вошли: академик Апресян Ю.Д., член-корреспондент РАН Васильев В.И., член-корреспондент РАН Воротников Ю.Л., академик Деревянко А.П., академик Казанский Н.Н., член-корреспондент РАН Кузнецов Ф.Ф., член-корреспондент РАН Молдован А.М., кандидат филологических наук Прозоров Ю.М. (Институт русской литературы (Пушкинский дом) РАН), член-корреспондент РАН Тишков В.А.

2. Утвердить план мероприятий Российской академии наук по проведению Года русского языка.

Члены Президиума обсудили и приняли решения по ряду других научно-организационных вопросов.

Информация предоставлена Пресс-службой РАН.

Пресс-служба РАН: Руководитель - Преснякова Ирина Васильевна

тел./факс: 954 11 45 E-mail - irina@presidium.ras.ru

Главный специалист - Бадо Анна Ефимовна тел: 237 90 02; E-mail – novo@presidium.ras.ru

Главный специалист – Каменева Валентина Сергеевна. Тел. 237-81-15 E-mail – vskameneva@presidium.ras.ru

Главный специалист Колесникова Марина Валерьевна т/ф.: 718 17 55

E-mail - mvel@mail.ru; marina@presidium.ras.ru