Владимир Алексеевич Черепенин родился 14
августа 1947 года в Москве.
В 1971 году окончил физический факультет
МГУ им М.В. Ломоносова, где и работал до 1981 года на кафедре радиофизики
сверхвысоких частот.
С 1981 года — в Институте радиотехники и
электроники (ИРЭ). С 1985 года заведующий лабораторией математических методов
радиофизики, главный научный сотрудник, был заместителем директора по научной
работе Института.
С 2007 года — профессор кафедры фотоники
и физики микроволн физического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова.
Член-корреспондент РАН с 2011 года,
академик РАН с 2022 года — Отделение нанотехнологий и информационных
технологий.
Академик В.А. Черепенин — российский
физик, специалист в области информационных технологий в радиофизике,
электронике, оптике, вычислительных локационных телекоммуникационных систем,
элементной базы.
В 1979 году защитил кандидатскую
диссертацию «Кулоновское и радиационное взаимодействие в криволинейных
релятивистских электронных потоках», в 1989 году защитил докторскую диссертацию
«Численное моделирование многоволнового когерентного излучения релятивистских
электронных потоков», с 1997 года — профессор.
Направления научной деятельности В.А.
Черепенина — применение методов вычислительной физики к исследованию процессов
во взаимодействующих средах, моделирование сверхмощных СВЧ усилителей и
генераторов, лазеры на свободных электронах, взаимодействие мощных
релятивистских электронных потоков с электромагнитным полем, новые принципы
компьютерной томографии, биомедицинская радиоэлектроника, радиофотоника, нетепловое воздействие мощных
электромагнитных импульсов на искусственные и естественные среды.
Основные научные результаты В.А.
Черепенина:
- предложен новый класс источников
мощного когерентного электромагнитного излучения — многоволновые усилители и
генераторы на релятивистских сильноточных электронных пучках;
- построены принципиально новые
устройства — многоволновые релятивистские черенковские и дифракционные
СВЧ-генераторы;
- на основе мультитераваттного
взаимодействия излучения фемтосекундных лазеров с нанопленками и газовыми
мишенями предложены методы для получения импульсов когерентного излучения
рентгеновского и гамма-диапазонов длин волн;
- разработаны новые принципы работы усилителей
и генераторов электромагнитного излучения на релятивистских электронных пучках;
на их основе и с его непосредственным участием созданы генераторы с рекордной
до настоящего времени мощностью, а также впервые в мире создано устройство для
преобразования энергии взрыва в когерентное микроволновое излучение;
- разработаны новые алгоритмы для
численного исследования взаимодействия мультитераваттного излучения
фемтосекундных лазеров с микро-и нанопленками и газовыми мишенями; по
результатам этих исследований впервые предложены схемы получения аттосекундных
импульсов когерентного излучения рентгеновского и гамма диапазонов;
- разработаны численные модели
нетеплового воздействия мощных электромагнитных импульсов на искусственные
среды и созданы устройства для их воздействия на естественные среды, предложены
технологии, делающие возможными эффективное извлечение золота из упорных руд и
хвостов горно-обогатительных комбинатов, а также адресную доставку
лекарств;
В.А. Черепениным с учениками разработаны
новые методы электромагнитной квазистатической томографии, некоторые из которых
применены для создания медицинских приборов. На основе этих методов,
визуализирующих распределение проводимости тела, человека создан первый в мире
электроимпедансный компьютерный маммограф, выпускаемый серийно и используемый
во многих клиниках.
Значение этих разработок для медицины —
огромно. Как известно, традиционная маммография — это обычно рентгеновский
(небезопасный) метод исследования молочных желез, а электроимпедансная
маммография — это полностью безопасный метод диагностики: прибор, имеющий
матрицу металлических электродов, прикладывается к женской груди, происходит зондирование её слабыми
электрическим токами и измеряется потенциал каждого электрода на низкой
частоте, что позволяет далее провести математическую обработку полученных
сигналов и получить трехмерное распределение проводимости объекта.
В последнее время В.А. Черепениным с
сотрудниками проводится цикл перспективных исследований в области новых
принципов квазистатический томографии, в частности, магнитоиндукционной и
электрополевой.
Начаты новые работы по исследованию
нетеплового воздействия мощных электромагнитных импульсов на живые объекты.
С 1990 года В.А. Черепенин —
руководитель семинара ИРЭ РАН «Информационные технологии и численное
моделирование в радиоэлектронике».
С 2013 года — научный руководитель
лаборатории радиофотоники на физическом факультете МГУ им. М.В. Ломоносова.
Им получены гранты РФФИ, Минобрнауки РФ,
INTAS, ISTC и т.д.
В.А. Черепенин подготовил одного доктора
и 10 кандидатов наук.
Автор и соавтор около 400 научных работ,
в том числе двух монографий. Специалистам известны его труды, написанные индивидуально или в соавторстве: «Особенности пространственно-временной структуры мощных электромагнитных импульсов, формируемых при помощи тонких плазменных пленок», «Особенности формирования пространственно-временной структуры излучения многоволнового черенковского генератора», «Генерация мощных когерентных аттосекундных рентгеновских импульсов с помощью релятивистских электронных зеркал», «Characteristics of relativistic electron mirrors
generated by an ultrashort nonadiabatic laser pulse from a nanofilm»,
«Evolution of a high-density electron beam in the field of a super-intense
laser pulse», «Theoretical investigation of controlled generation of a dense
attosecond relativistic electron bunch from the interaction of an ultrashort
laser pulse with a nanofilm», «Flying mirror model for interaction of a
super-intense nonadiabatic laser pulse with a thin plasma layer: Dynamics of
electrons in a linearly polarized external field», «Relativistic multiwave
oscillators and their possible applications», «Compression and microbunching of
electron beams by ultra-intense laser pulses», «Electric mammograph. EP Patent
1», «Dynamics and radiation of thin foil in the field of super-intense laser
pulse», «Generation of relativistic electron mirrors and frequency upconversion
in laser–plasma interactions», «Three-dimensional EIT imaging of breast
tissues: system design and clinical testing», «Method for producing a
tomographic image of the body and electric impedance tomography. US Patent 6»,
«Overmoded GW-class surface-wave microwave oscillator», «Nonintegrability of
the ABC-flow for A=B=C», «Progress in realization of magnetic induction
tomography. Annals of the New York Academy of Sciences», «Relativistic
multiwave Cherenkov generators», «A method for solving two-dimensional
diffraction problems on periodic structures» и др.
В.А. Черепениным получено 6 авторских
свидетельств и патентов.
Главный редактор журнала
«Электромагнитные волны и электронные системы», заместитель главного редактора
журнала «Журнал радиоэлектроники», член редколлегий журналов «Радиотехника и
электроника» РАН, «Нелинейный мир» и др.
Член Бюро (по 2019) Совета РАН по
космосу, член Научного совета по релятивистской и сильноточной электронике РАН,
член Научного совета по распространению радиоволн РАН, председатель
диссертационного совета при Институте радиотехники и электроники им. В.А.
Котельникова РАН, член диссертационного совета в МГУ им. М.В. Ломоносова.
Член Совета Международного Союза научных
и инженерных общественных объединений.