Новости

Сибирский физик-лазерщик Н.Винокуров получил государственную премию.

Дата публикации: 31/08/2010
Категория: Новости лазерных технологий
Версия для печати

Две из трех государственных премий 2009 года присуждены ученым Сибирского отделения РАН: заведующему лабораторией Института ядерной физики им. Г.И.Будкера СО РАН доктору физико-математических наук Николаю Винокурову и директору Института катализа им. Г.К.Борескова академику Валентину Пармону.
“В этом году исполняется 50 лет изобретению лазеров. Напомню, что наши ученые - академики Басов и Прохоров - были удостоены за это Нобелевской премии в далеком 1964 году. Мы и сегодня, что особенно отрадно, сохраняем лидерство в этой сфере”, - отметил президент Д.Медведев, вручая награду Н.Винокурову.
Институт ядерной физики СО РАН занимается лазерами на свободных электронах (ЛСЭ) более 30 лет.
После создания в США в 1976 году первого ЛСЭ интерес к этим приборам резко возрос, так как в отличие от обычных лазеров ЛСЭ могут менять длину волны и подстраиваться под резонансные частоты, что открывает широкие возможности для их применения в химии, биологии, физике твердого тела. Лазер на свободных электронах представляет собой сложный источник излучения, начинающийся с так называемой электронной пушки.
Генерируемые там электроны после ускорения до нужной энергии проходят сквозь ряд расположенных специальным образом магнитов - ондулятор, заставляющий пучок двигаться по синусоидальной траектории, где происходит преобразование части энергии электронного потока в свет.
Весной 1977 года академик Александр Скринский (лауреат Госпремии РФ 2005 года) и Николай Винокуров предложили вставить в середину ондулятора магнитный группирователь для увеличения усиления света.
Получившаяся магнитная система - оптический клистрон - используется во всех ЛСЭ на электронных накопителях. После этого ИЯФ выполнил большой цикл теоретических и экспериментальных исследований по ЛСЭ и, в частности, оптическим клистронам.
В 1991 году Николаю Винокурову была присуждена международная премия по ЛСЭ.
Кроме того, в 1995 году он был удостоен премии имени А.Комптона (США) за разработку ондуляторов на постоянных магнитах.
- С 1985 года в ИЯФ ведутся работы по созданию мощного лазера на свободных электронах, - рассказывает Николай Александрович.
- Сначала мы сделали первый в мире лазер на свободных электронах в ультрафиолетовом диапазоне. Когда программа наших экспериментов на нем была исчерпана, установку продали в Университет Дюка (США). Там она после многочисленных улучшений, сделанных с помощью ИЯФ, используется для генерации гамма-квантов высокой энергии и тоже является рекордной (лучшей в мире) в своем классе.
Потом начался долгий процесс создания терагерцового (субмиллиметрового) ЛСЭ. Субмиллиметровый участок спектра был выбран, во-первых, как наименее освоенный, во-вторых - из финансовых соображений.
В 1990-х годах мы сделали компактный субмиллиметровый ЛСЭ для Корейского института атомной энергии, пустив полученные от заказа средства на создание мощного ЛСЭ в Новосибирске. Долгий процесс строительства объясняется финансовыми проблемами.
Помог Институт химической кинетики и горения, предоставивший помещение для установки и выступивший научным заказчиком.
Значительная часть финансирования была получена через гранты на поддержку интеграционных проектов Президиума СО РАН, по целевым программам Президиума РАН.
В апреле 2003 года новосибирский ЛСЭ дал первое излучение (длина волны излучения первой очереди - 110-240 микрон). По своим параметрам лазер уникален: средняя мощность излучения - 0,5 КВт, импульсная - до 1 МВт. Это мировой рекорд в данном диапазоне в сотни раз выше, чем на аналогичных установках.
В 2009 году была запущена вторая очередь ЛСЭ в диапазоне 40-80 микрон, сейчас это излучение выведено на пользовательские станции.
Ведется строительство третьей очереди - для продвижения в более высокочастотную часть терагерцового диапазона (от 5 до 20 микрон).
В третьей очереди мы заложили много новых научно-технических решений, которые пока еще нигде в мире не опробованы, так что эта работа нам особенно интересна. Тем временем ученые из других институтов СО РАН успешно ведут на ЛСЭ эксперименты - Институт химической кинетики и горения просвечивает пламя, чтобы разобраться в деталях этого сложного физикохимического явления, Институт теоретической и прикладной механики планирует изучать воздействие лазерного разряда на воздушные потоки, Институт физики полупроводников занимается таким актуальным направлением, как исследование метаматериалов.
Но, пожалуй, наиболее интересных результатов добились биологи - с помощью терагерцового излучения Институт цитологии и генетики и Институт химической кинетики и горения разработали уникальный метод мягкой абляции, позволяющий “испарять” в атмосферу отдельные молекулы ДНК и белков, не разрушая их.
- Строительство крупных установок (megascience) - магистральное направление вложения средств во всем мире, - вступает в разговор заместитель директора ИЯФ академик Геннадий Кулипанов. - Достаточно упомянуть, что за последние 20 лет шесть Нобелевских премий - четыре в области биологии, две в области химии - получено за работы с использованием установок megascience, в частности источников синхротронного излучения (СИ).
Наш институт сейчас работает над глобальным проектом создания источника СИ четвертого поколения MARS для Курчатовского института.
Запуск подобного источника СИ позволил бы российским ученым надолго “обогнать, не догоняя” коллег, которые проводят исследования на источниках СИ третьего поколения в Японии, США и Франции. Параллельно, надеюсь, удастся построить современный источник СИ мирового уровня в Новосибирске взамен имеющегося, 1969 года рождения. Кроме того, есть планы реализовать проект лазера на свободных электронах нового поколения - у Николая Александровича и его молодых коллег много интересных идей на этот счет.

Источник: www.poisknews.ru / www.cislaser.com

Статьи по теме:

страницы: 1