WikiSort.ru - Не сортированное

Отделение физики плазмы и электроники больших мощностей

Директором отделения является член-корреспондент РАН Г. Г. Денисов

Отделение является самым крупным из трёх.

В состав отделения входят 7 отделов и несколько независимых лабораторий:

• 110 — Отдел высокочастотной релятивистской электроники
• 120 — Отдел физики плазмы
• 130 — Отдел астрофизики и физики космической плазмы (заведующий — член-корр. РАН В. В. Кочаровский)
• 140 — Отдел физики плазменных технологий
• 150 — Отдел электронных приборов
• 170 — Отдел нелинейной электродинамики
• 180 — Отдел радиоприёмной аппаратуры и миллиметровой радиоастрономии

Отделение геофизических исследований

Отделение возглавляет член-корреспондент РАН Е. А. Мареев.

В состав отделения входят пять отделов:

• 220 Отдел радиофизических методов в гидрофизике
• 230 Отдел нелинейных геофизических процессов
• 240 Отдел физики атмосферы и микроволновой диагностики
• 250 Отдел геофизической акустики
• 260 Отдел геофизической электродинамики

Отделение нелинейной динамики и оптики

Директор отделения — член-корреспондент РАН Е. А. Хазанов

В состав отделения входит 8 отделов:

• 310 Отдел нелинейной динамики
• 330 Отдел сверхбыстрых процессов
• 340 Отдел нанооптики и высокочувствительных оптических измерений
• 350 Отдел диагностики оптических материалов для перспективных лазеров
• 360 Отдел радиофизических методов в медицине
• 370 Отдел нелинейной и лазерной оптики
• 380 Отдел микроволновой спектроскопии
• 390 Отдел элементной базы лазерных систем

Центр гидроакустики

Руководитель центра — к. ф.-м. н. П. И. Коротин

В состав центра входят:

• 710 Отдел физической акустики
• 720 Отдел акустики океана
• 730 Лаборатория экспериментальной радиоэлектронной аппаратуры

Электроника больших мощностей

Целью работ, проводимых в ИПФ РАН в области электроники больших мощностей, является создание когерентных источников электромагнитного излучения в миллиметровом и сантиметровом диапазонах частот. Основным направлением при этом является изучение возможности использования релятивистских электронных пучков. Наиболее известным прибором, разрабатываемым в институте, является гиротрон — сверхмощный микроволновой излучатель, предназначенный, в первую очередь, для разогрева плазмы в установках управляемого термоядерного синтеза.

Электродинамика плазмы

В области электродинамики плазмы в институте проводятся широкий спектр работ различной направленности.

Во-первых, это работы по распространению и дифракции электромагнитных волн в неоднородной плазме, например, ионосфере Земли.

Во-вторых, изучаются процессы взаимодействия сверхмощного излучения с плазменными средами. Сюда входит как проблема взаимодействия микроволнового излучения (например, с целью эффективного нагрева плазмы в установках управляемого термоядерного синтеза), так и задача облучения вещества сверхсильным лазерным излучением — с целью генерации рентгеновского излучения, а также пучков быстрых электронов, протонов или ионов.

Большое количество исследований посвящено изучению астрофизической плазмы — нелинейной динамики заряженных частиц в магнитных полях Солнца и других звёзд.

Активно развивается направление геофизической электродинамики, занимающееся проблемой земного электричества — процесса образования гроз.

Проводятся исследования вещества в экстремальных состояниях — электрон-позитронной плазмы и плазмы в экстремально сильных магнитных полях.

Радиофизические методы диагностики

Радиофизические методы диагностики являются традиционной сферой исследований сотрудников ИПФ РАН. На данный момент данные методы применяются для диагностики большого количества самых разных объектов.

Микроволновая диагностика — облучение, приём и обработка электромагнитного излучения миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов — используется для зондирования окружающей среды, исследования атмосферы и земной поверхности, изучения диэлектрических свойств материалов, диагностики горячей плазмы, а также в радиоастрономии.

Ведётся дистанционная радиолокационная и оптическая диагностика поверхности океана. Разработаны уникальные измерительные комплексы.

Акустические волны применяются для изучения неоднородных сред, выявления скрытых дефектов конструкций, диагностики земных пород, исследования биологических тканей и т. п.

Низкочастотная акустика океана

Экспериментальные и теоретические исследования распространения низкочастотных (десятки и сотни герц) акустических волн в океане является одним из главных направлений исследований института с самого момента его основания. Теоретически было предсказано, что в океане возможно существование естественного волноводного канала для низкочастотных акустических мод. Были разработаны теоретические модели этих каналов. Проводятся исследования влияния различных шумов и случайных факторов на процесс распространения. Были осуществлены натурные эксперименты по излучению и приёму таких волн.

Динамика нелинейных процессов

В ИПФ РАН проводятся фундаментальные исследования в области нелинейной динамики волновых процессов. В частности, решаются задачи распространения волновых пакетов в нелинейных, диспергирующих средах. Исследуются различные классы нелинейных волновых уравнений. Изучается динамика солитонов и их ансамблей.

Большое внимание уделяется нелинейным волновым процессам в океане — процессу возбуждения ветровых волн, возбуждению турбулентности поверхностными и внутренними волнами, взаимодействию между различными типами волн. Проводится лабораторное моделирование этих процессов, в том числе с использованием уникальных экспериментальных установок: Большого термостратифицированного бассейна и кругового волнового бассейна.

Другим направлением исследований является нелинейная акустика — изучение процессов распространения звуковых волн в нелинейных средах, в частности, в жидкости с пузырьками газа.

Развивается направление исследований в области нейродинамики. Проводится изучение динамических свойств нейронных сетей — больших систем взаимосвязанных нелинейных осцилляторов.

Лазерная физика и нелинейная оптика

В области лазерной физики в ИПФ РАН проводятся исследования по фундаментальным принципам генерации лазерного излучения, а также идут работы по разработке и созданию новых лазерных систем с уникальными параметрами.

На основе параметрического усиления света в институте создана первая в России фемтосекундная лазерная установка PEARL петаваттного уровня мощности. С её помощью проводятся исследование взаимодействия сверхсильного лазерного излучения с газовыми струями с целью получения электронных пучков с энергией на уровне 1 ГэВ.

Разработаны высокоэффективные перестраиваемые лазеры инфракрасного диапазона на основе кристаллов Ho:YAG, Tm:YLF, Nd:YVO₄. Предполагается их использование для целей мониторинга утечки газов в газохранилищах и газопроводах.

Разрабатываются перестраиваемые волоконо-оптические лазерные системы в диапазоне длин волн порядка нескольких микрон.

В ИПФ РАН была разработана технология выращивания широкоапертурных (до 1 метра) нелинейных кристаллов KDP и DKDP.

Ведутся исследования в области когерентной оптической томографии биологических тканей. Также проводятся исследования других способов оптической и акусто-оптической диагностики живых систем.

Плазменный стенд «Крот»

Стенд «Крот» разработан и создан в середине 80-х годов XX века. Целью его создания было проведение исследований в области взаимодействия сверхмощного микроволнового излучения с плазмой.

Стенд состоит из двух основных комплексов:

• Релятивистский генератор СВЧ излучения
• Крупномасштабная плазменная камера

Стенд включён в список экспериментальных установок национальной значимости Российской Федерации^[3].

Большой термостратифицированный бассейн

Создан под руководством академика РАН В. И. Таланова. Предназначен для моделирования процессов, происходящих в океане. С помощью специально разработанной системы теплообменников в бассейне возможно создание температурной стратифицикации, аналогичной реально возникающей в океане.

Размеры бассейна: 20 м в длину, 4 м в ширину и 2 м в глубину.

Бассейн включён в список экспериментальных установок национальной значимости Российской Федерации^[3].

Петаваттный лазерный комплекс PEARL

Разрабатывался в ИПФ РАН группой член-корреспондента РАН Е. А. Хазанова в течение нескольких лет, начиная с 1999 года. Отличительной особенностью является использование для усиления лазерного излучения принципа параметрического усиления совместно с чирпированием импульса. На данный момент является одним из самых мощных лазерных комплексов в мире^[4].

Другие

• Кольцевой ветроволновой стратифицированный бассейн (длина — 20 м, сечение 0,3×0,6 м²) — предназначен для изучения поверхностных волн, возбуждаемых ветром, и для разработки методов дистанционного зондирования водной поверхности
• Акустический бассейн (4,5×3,5×3 м³)
• Акустическая безэховая камера
• Морской автономный измерительный комплекс
• Гидроакустические кабельные антенны
• Приёмно-излучающий гидроакустический комплекс
• Мобильный сейсмоакустический комплекс
• Сильноточные электронные ускорители:
  • Сильноточный ускоритель (энергия электронов — до 700 кэВ, сила тока — 5 кА, длительность электронных импульсов — 40 нс) с высокой (до 100 Гц) частотой следования импульсов
  • Стенд «Синус-6» с энергией электронов 0,5 МэВ
  • Короткоимпульсный ускоритель «Синус-5» (5 нс, 550 кэВ)
  • Стенд «Сатурн» с термоэмиссионным инжектором для получения токовых импульсов большой длительности
  • Стенд «МЦАР» (энергия электронов до 300 кэВ)
• Стенд для выращивания высококачественных алмазных пленок
• Комплекс для выращивания крупногабаритных водорастворимых кристаллов
• Импульсно-периодические лазерные системы с длительностью импульса от 25 пс до 100 нс, с энергией в импульсе от 100 мДж до 2,5 Дж и длиной волны от 0,53 мкм до 1,2 мкм
• Оптический когерентный томограф — предназначен для неинвазивной диагностики биологических тканей на глубину до 2 мм

Директора

• Гапонов-Грехов, Андрей Викторович — академик РАН, основатель и первый директор института, Герой Соцтруда, трижды лауреат Государственной премии.
• Литвак, Александр Григорьевич — академик РАН, директор института в 2003—2015 годах, лауреат Государственной премии.
• Сергеев, Александр Михайлович — академик РАН, директор института в 2015—2017 годах, лауреат Государственной премии, президент РАН с 27 сентября 2017 года.
• Денисов, Григорий Геннадьевич — член-корреспондент РАН, временно исполняет обязанности директора института с октября 2017 года, лауреат Государственной премии.

Академики РАН

• Железняков, Владимир Васильевич — академик РАН, пионерские работы по радиоастрономии
• Таланов, Владимир Ильич — академик РАН, разработчик теории самофокусировки волн, лауреат Ленинской премии.

Члены-корреспонденты РАН

• Зверев, Виталий Анатольевич — член-корреспондент РАН, зам. директора по научной работе с 1977 по 1989 годы, лауреат Государственной премии.
• Кочаровский, Владимир Владиленович — член-корреспондент РАН, зав. отделом астрофизики и физики космической плазмы.
• Костюков, Игорь Юрьевич — член-корреспондент РАН.
• Мареев, Евгений Анатольевич — член-корреспондент РАН, руководитель отделения геофизических исследований.
• Турлапов, Андрей Вадимович — член-корреспондент РАН.
• Рабинович, Михаил Израилевич (до 1992 года) — член-корреспондент РАН.
• Хазанов, Ефим Аркадьевич — член-корреспондент РАН, руководитель отделения нелинейной динамики и оптики.

Профессора РАН

• Песков, Николай Юрьевич — профессор РАН
• Самсонов, Сергей Викторович — профессор РАН

Лауреаты Государственных премий

• Флягин, Валерий Александрович — зам. директора по научной работе в 1977—2002 годах, дважды лауреат Государственной премии СССР.
• Беспалов, Виктор Иванович — зам. директора по научной работе в 1977—1995 годах, лауреат Государственной премии СССР.
• Крупнов, Андрей Фёдорович — руководитель отдела микроволновой спектроскопии с 1977 по 2005 года, лауреат Государственной премии СССР.
• Миллер, Михаил Адольфович — руководитель отдела физики плазмы в 1977—1988 годах, лауреат Государственной премии СССР.