Газета Национального исследовательского
Томского политехнического университета
Newspaper of National Research
Tomsk Polytechnic University
16+
Основана 15 марта 1931 года  ♦  FOUNDED ON MARCH 15, 1931
Архив номеров Поиск

Так это было... (продолжение)

Дальнейшее развитие работы по указанной тематике получили после проведения в Томске в 1970 году Всесоюзной школы по физике электромагнитных взаимодействий, которой руководили академики Нобелевский лауреат Черенков П.А. и Балдин A.M.

В 70-е годы были созданы новые экспериментальные установки: гелиевая стримерная камера, сильнофокусирующий магнитный анализатор, двух-плечевые установки для регистрации продуктов фото-пионных реакций на легких ядрах в совпадениях.

С помощью оригинальной методики было исследовано парциальное фотообразование пи-минус-мезонов на ядрах вблизи порога. Эта пионерская работа, завершенная в 1974 году, положила начало целому циклу работ, которые ведутся до сих пор как в нашей стране, так и за рубежом.

На этих установках был получен целый ряд новых физических результатов:

- при фотообразовании h- и р0-мезонов на сложных ядрах получены данные о взаимодействии короткоживущих h и р0-мезонов с ядерной материей;

- в корреляционных экспериментах на двухплечевых установках проведен ряд экспериментов по изучению оболочечной структуры легких ядер и механизма реакций в фотопионных экспериментах и эффектов отклонения от оболочечной структуры . Аналогичные методики стали использоваться в дальнейшем и на других ускорителях электронов.

Существенный вклад в эти работы внесли В.М.Кузнецов, В.Н.Епонешников, О. И.Стуков, Г.Н.Дудкин, Ю.Ф.Кречетов, В.А.Трясучев, И.В.Главанаков, В.Н.Стибунов.

В 80-е годы для обеспечения высокого уровня работ и в связи с запуском ряда ускорителей нового поколения за рубежом, потребовалось модернизировать синхротрон, создать многоцелевые детектирующие системы на основе широкоапертурных детекторов, разработать и внедрить средства автоматизации эксперимента, создать локальную вычислительную сеть. На новых экспериментальных установках был получен ряд приоритетных результатов по околопороговому образованию нейтральных мезонов на легких ядрах, фотодезинтеграции дейтерия линейно-поляризованными фотонами. Продолжено изучение парциальных реакций при фотообразовании нейтральных ионов. Эти результаты получили заметный резонанс в научной литературе. Наряду с экспериментальными работами развивались теоретические исследования по актуальным вопросам физики электромагнитных взаимодействий, физике гиперядер.

Свой весомый вклад на этом этапе внесли И.В.Птаванаков, В.Н.Епонешников, Ю.Ф.Кречетов, И.Е.Внуков, Б.Н.Калинин, В.Н.Стибунов, А.П.Потылицын, Г.А.Науменко, Е.В.Репенко, Г.М.Радуцкий, А.Н.Табаченко, В.А.Сердюцкий, В.А.Трясучев, В.А.Филимонов и др.

В 1970 году по инициативе и под научным руководством А.А. Воробьева начались исследования так называемого эффекта каналирования электронов и позитронов в кристаллах. Неоспоримым лидером в этом направлении, внесшим определяющий вклад в становление и развитие этих работ в институте, был С.А.Воробьев. При его активном участии были выполнены пионерские работы по каналированию электронов низких энергий в кристаллах, получены новые сведения о взаимодействии заряженных частиц с атомами в твердых телах. Полученные результаты, а также работы, связанные с получением поляризованного g-пучка в кристалле алмаза послужили фундаментом для дальнейших работ по получению и исследованию новых типов электромагнитного излучения, генерируемых пучком электронов в периодических структурах (монокристаллах и искусственных периодических мишенях). В 1979 году новый тип электромагнитного излучения, возникающего при движении ультрарелятивистских электронов и позитронов вдоль кристаллографических осей, теоретически предсказанный М.А.Кумаховым, был экспериментально обнаружен одновременно тремя группами экспериментаторов: на синхротроне «Сириус», на Ереванском синхротроне и на Стэнфордском линейном ускорителе (США). Эти эксперименты стимулировали быстрое развертывание исследований характеристик обнаруженного излучения практически во всех научных центрах, имеющих электронные ускорители.

Физики НИИ ЯФ получили ряд приоритетных результатов, например, обнаружение сужения конуса излучения (1980 г.), обнаружение высокой линейной поляризации излучения при плоскостном каналировании (1981 г.), увлечение электронов изогнутым кристаллом (1981 г.), экспериментальное доказательство возможности использования толстых монокристаллов (порядка 1 см) для генерации излучения при каналировании (1985 г.), наблюдение значительного (порядка 50 %) возрастания интенсивности излучении при каналировании при охлаждении до азотных температур монокристаллических мишеней из кремния и германия (1986 г.).

В 1985 г. впервые было экспериментально обнаружено монохроматическое узконаправленное излучение под брэгговским углом при взаимодействии пучка электронов с энергией 900 МэВ с алмазной мишенью. В дальнейших экспериментах, в которых исследовались характеристики обнаруженного излучения, было продемонстрировано хорошее согласие с теорией. Этот эффект, который получил название «параметрическое рентгеновское излучение», представляет значительный интерес в плане создания рентгеновского монохроматического источника с перестраиваемой длиной волны альтернативного синхротронному. В последние годы эксперименты в этом направлению проводились на ускорителях США, Канады, Германии, Японии, Украины, Армении.

В 1991 г. было показано, что в искусственной периодической мишени (набор тонких фольг) переходное излучение электронов с Е - 1 ГэВ под фиксированным углом становится монохроматическим. В настоящее время указанный эффект (резонансное переходное излучение) интенсивно изучается на многих ускорителях США, Канады, Германии, Японии.

В 1995 г. на пучке электронов синхротрона «Сириус» было обнаружено так называемое «поляризованное излучение». Этот тип излучения был предсказан теоретически для движения релятивистских частиц в газе, однако оригинальная методика позволила наблюдать это излучение в конденсированных средах и отделить его от хорошо известного переходного.

Свой определенный вклад в становление и развитие этого направления в институте внесли С.А.Воробьев, Л.П.Потылипын, Б.Н.Калинин, В.Н.Забаев, В.В.Каплин, В.А.Верзилов, И.Е.Внуков, Г.А.Науменко и др. В целях дальнейшего развития работ по эффекту каналирования в 1984-1986 г.г. был запущен экспериментальный комплекс на базе микротрона с перестраиваемой энергией (1,7-5,7 МэВ) выведенного электронного пучка , на котором в 1986-1990 г.г. были проведены первые в СССР прецизионные измерения квантовых эффектов для каналирования и излучения электронов в кристаллах. В дальнейшем был подготовлен и в 1994-1997 г.г. проведен цикл экспериментов, в которых одновременно с группой из Дармштадта (Германия), впервые обнаружено параметрическое рентгеновское излучение в кристаллах при низких энергиях. На основе теоретических работ, в которых предсказаны новые особенности одного из основных процессов квантовой электродинамики - рождения е+е- пар - в ориентированных кристаллах, в 1993-1997 г.г. был проведен (и продолжается) оригинальный цикл экспериментальных исследований яркости когерентных пиков в сечениях рождения пар с определенными кинематическими характеристиками. Дальнейшее развитие этих экспериментов - обнаружение когерентного эффекта для рождения релятивистских атомов позитрония - планируется в коллаборации с физиками университета г.Хиросимы (Япония) на основе разработанного совместно предложения эксперимента.

В 1983-1989 г.г. впервые были предложены новые принципы компьютерного моделирования спектрально-угловых и поляризационных характеристик излучения каналированных электронов, разработаны комплексы программ и проведены расчеты, позволившие глубже понять физику генерации этого нового типа излучения и найти корректный подход к интерпретации экспериментальных данных. Новые принципы моделирования в дальнейшем были предложены для исследования процессов когерентного возбуждения и диссоциации релятивистских ядер в кристаллических мишенях и когерентного возбуждения быстрых водородоподобных ионов в кристаллах. Эти подходы успешно использованы в 1993-1997 г.г. коллаборацией НИИ ЯФ ТПУ - ГСИ Дармштадт для подготовки предложений экспериментов на ускорительном комплексе FRS-SIS GS1. Вместе с С.Л.Воробьевым определяющий вклад в развитие этого направления внес его приемник Ю.Л.Пивоваров, принявший на себя научное руководство лабораторией. Завоевание лидерства в этом научном направлении стало возможным благодаря активному участию В.В.Каплина, Е.И.Розума, С.Р.Углова, В.Н.Забаева.М.Ю.Андрияшкина, Б.Н.Калинина, В.И.Гриднева, А.М.Слупского, А.Я.Хамитова, Ю.П.Кунашенко и др.

С 1981 г. институт принимал участие в международном проекте (Россия, Германия, Венгрия) по созданию на оз.Байкал глубоководного детектора космических нейтрино. Целью создания детектора является проверка важнейших космологических следствий теории Большого взрыва и Великого объединения. Сотрудники института внесли решающий вклад в решение проблем: исследования световых фонов оз.Байкал с целью определения оптимальных условий функционирования глубоководного детектора; разработку, создание и промышленное освоение выпуска основного элемента глубоководного детектора - гибридного фотоприемника с большой площадью фото катода «Квазар-370» с уникальными временными и амплитудными характеристиками; разработку системы съема и передачи с высокой скоростью и на большое расстояние информации с детектора. Отдельные элементы детектора тестировались на вторичном электронном пучке синхротрона «Сириус». В настоящее время на оз.Байкал функционирует 2-я очередь детектора (72 оптических модуля). Зарегистрированы первые события от космических нейтрино, установлен верхний предел на поток гипотетических реликтовых магнитных монополей на самом высоком уровне чувствительности.

Эти работы в институте выполнялись под руководством Г.Н.Дудкина и при активном участии В.Н.Падалко, А.А.Луконина, А.М.Овчарова, А.В.Семиошко, А.Н.Падусенко, М.Н.Гуштана.

Необходимость широкого развития работ в области нейтронно-активаци-онного анализа (НАА) на базе ядерного реактора была обусловлена значительным ростом потребностей в нем учреждений, промышленных предприятии и геологических организаций региона. Эти методы позволяют, с одной стороны, измерять ультрамалые концентрации элемента в веществе, а, с другой стороны, - решать вопросы массового экспрессного анализа.

НАА обеспечивает возможность определения большинства элементов периодической таблицы (от фтора до урана) с пределом обнаружения 10-6 -10-12 г. в различных веществах и материалах. В лаборатории, руководимой Г.Г.Глуховым, разработаны, опробованы и широко используется комплекс методик НАА, позволяющий анализировать чистые и особочистые материалы на содержание в них микроэлементов, минералы, горные породы, рулы, технологические продукты и полупродукты на содержание макро и микроэлементов, втом числе на редкие, редкоземельные и благородные металлы, нефть и нефтепродукты, объекты биосферы и биоты (флора, фауна, почва, вода и т.д.).