Научная сессия ИПФ РАН, посвящённая 85-летию А.Г. Литвака

14 ноября в конференц-зале ИПФ РАН состоялась научная сессия, посвящённая 85-летию научного руководителя ИПФ академика РАН Александра Григорьевич Литвака. Содержательную часть юбилейного мероприятия прокомментировал Михаил Юрьевич Глявин, заместитель директора ИПФ РАН по научной работе.

– По понятной причине мнение Александра Григорьевича было решающим при составлении программы. Можно утверждать, что институт приближается к очередному рубежу смены поколений, так что хотелось понять, что сделано за последние годы и что предстоит сделать, т.е. куда мы можем двигаться дальше, какие направления развития института будут приоритетными в ближайшем будущем.

Конференция была разбита на два раздела. Первый раздел состоял из докладов вновь избранных членов-корреспондентов РАН, второй же представлял доклады, которые Александр Григорьевич выделил как наиболее интересные в качестве прорывных направлений развития института на ближайшие годы. Отмечу, что 2025 год оказался рекордным по выбору сотрудников ИПФ РАН в состав Российской академии наук: два академика и четыре члена-корреспондента. Это очень высокая профессиональная оценка академическим сообществом научных результатов нашего института.

Мой доклад «Пути повышения мощности гиротронов для ИТЭР и ТРТ» связан со взрывным ростом интереса к управляемому термоядерному синтезу. Ни у кого не вызывает сомнений, что гиротрон – это визитная карточка нашего института. В настоящее время создаётся несколько крупных установок для управляемого термоядерного синтеза (УТС) в России и за рубежом, ни одна из них не обходится без системы электронно-циклотронного нагрева и управления током плазмы, ключевым элементом которой является гиротрон. Продолжается реализация международного проекта ИТЭР и строительство китайского токамака BEST. В России Госкорпорация «Росатом» в рамках национального проекта «Новые атомные и энергетические технологии» будет строить токамак с реакторными технологиями (ТРТ) с магнитной системой на основе высокотемпературного сверхпроводника, и мировых аналогов этому токамаку нет. Для всех этих проектов перед ИПФ РАН стоят задачи увеличения мощности и эффективности генерируемого излучения, а для проекта ТРТ и увеличения частоты гиротрона в полтора раза. Этим амбициозным задачам и посвящены работы сотрудников отделения физики плазмы и электроники больших мощностей, которых, пользуясь предоставленной возможностью, хочу поблагодарить и за трудовую активность, и за достигнутые яркие результаты, во много определяющие сегодняшний мировой уровень вакуумной электроники больших мощностей.

Следующий доклад «Волны-убийцы: аналитическое описание, прямое численное моделирование и натурные эксперименты» был сделан Алексеем Викторовичем Слюняевым, заведующим сектором моделирования экстремальных волновых явлений в океане. Совершенствованием методов исследования быстроразвивающихся природных явлений, в том числе катастрофических, в ИПФ РАН занимаются с первых лет организации института. Многие из полученных результатов по этой тематике получили широкую известность в мире, опубликованы несколько монографий. В исследованиях «волн-убийц» Алексей Слюняев играет значимую роль. Основное направление, которое он обозначил в своем докладе – это переход от теоретического моделирования на базе простых моделей к более реалистичному численному моделированию, натурным исследованиям и сопоставление теории и эксперимента. Сейчас на Сахалине ими вводится в эксплуатацию измерительный комплекс, который должен помочь в достижении этих целей.

Что касается сообщения Григория Валентиновича Геликонова, заведующего отделом нанооптики и высокочувствительных оптических измерений «Интерференционные измерения широкополосным и монохроматическим излучением», то это ещё одно направление, которое в нашем институте развивается давно и успешно. Благодаря этим исследованиям, зародившимся в Нижнем Новгороде, появилось целое медицинское направление, у истоков которого стояли, в частности, Александр Михайлович Сергеев и Елена Вадимовна Загайнова, возглавлявшая несколько лет ННГУ им. Н.И. Лобачевского. Оно сейчас активно развивается у нас и в ННГУ и стало общепринятым. Доклад Григория Геликонова во многом был сфокусирован на особенностях интерференционных измерений широкополосным излучением на примере оптической когерентной томографии и монохроматическим излучением на примере перспективного метода измерения длины интерферометра. Наряду с научной значимостью решения этих задач, у них есть очень важный аспект – это практические приложения, особенно оптическая когерентная томография. Никакой термояд не важен так, как здоровье и долголетие человека. А исследования Григория Валентиновича направлены именно на это.

Первая часть научной сессии завершилась презентацией Николая Ивановича Чхало, заведующего отделом многослойной рентгеновской оптики Института физики микроструктур (ИФМ) РАН «Состояние дел по литографии на длине волны 11,2 нм». Сначала он рассказал предысторию возникновения современных зарубежных литографов и о разработках ИФМ РАН в рамках Европейской программы развития литографии в экстремальном ультрафиолете (EUV). Затем, что более важно для нас, Николай Иванович рассказал о перспективах строительства отечественного литографа, который, по оценкам экспертов, не только не уступает лучшим зарубежным аналогам, но и по некоторым параметрам превосходит их, что делает установку компактнее и дешевле. В настоящее время в ИПФ РАН проведены первые тестовые эксперименты, в которых продемонстрирована перспективность нового подхода к созданию источника EUV излучения для литографии, основанного не на капельном методе, а на инициации разряда в газовой струе с помощью твердотельного лазера.

Вторая часть научной сессии открылась докладом Александра Михайловича Сергеева, руководителя саровского Национального центра физики и математики (НЦФМ) «Путешествие по шкале времени». В Международной системе единиц СИ время является одной из основных физических единиц. Александр Михайлович сделал краткий экскурс в историю изобретения приборов для фиксации точного времени – от маятниковых до атомных часов – и познакомил слушателей с проектом НЦФМ по созданию сверхточного стандарта времени. Справедливо считается, что история изобретений приборов сверхточного времени является отражением прогресса человеческой мысли и технологий.

Далее сессия продолжилась докладами о перспективных исследованиях ИПФ РАН, представленными относительно молодыми, но уже состоявшимися успешными учёными.

Александр Валентинович Водопьянов, заведующий отделом физики плазмы представил доклад «О перспективах СВЧ бурения горных пород». С нашей точки зрения СВЧ бурение – это необычайно интересный метод получения неиссякаемого термального источника безопасной и экологически чистой энергии. Более того, в мире этим уже занимаются несколько компаний, которые не без успеха пытаются на промышленном уровне продемонстрировать возможности бурения при помощи микроволн. ИПФ РАН, обладающий лучшими в мире источниками СВЧ излучения, не мог остаться в стороне. Задача эта чрезвычайно сложная, особенно с технической и инженерной точек зрения.

Дмитрий Николаевич Мухин, заведующий лабораторией моделирования климатических систем в своем докладе «Новые подходы к эмпирическому моделированию сложных систем и примеры их приложения к исследованию динамики атмосферы» рассказал о создании математического аппарата для решения сложных проблем дальнесрочного прогнозирования климата. Это отдельное научное направление нашего института, которое успешно развивает новый подход к моделированию и прогнозу климатических систем.

Далее был представлен доклад «Высокомощные лазеры для генерации монохроматического гамма-излучения на основе обратного комптоновского рассеяния на 2 ГэВ ускорителе электронов». Лазеры – это самое бурно развивающееся направление в нашем институте. Комплекс мощных лазерных систем, о которых доложил Иван Борисович Мухин, заведующий отделом импульсных лазеров с высокой средней мощностью, будет играть важную роль в реализации проекта НЦФМ по созданию источника гамма-излучения рекордной яркости. Отрадно отметить, что коллективы лазерных отделов успешно решают и фундаментальные, и прикладные задачи, а имеющиеся уникальные разработки находят применение в крупных и значимых национальных проектах.

Анатолий Сергеевич Суворов, заведующий отделом акустического проектирования в докладе «Исследование процессов излучения гидродинамического шума в механоакустических системах» доложил о внедрении в практику разработанного в ИПФ РАН программного обеспечения для выполнения точных расчётов шумовых характеристик различных объектов. В  настоящее время ИПФ РАН является лидером в разработке технологии численного моделирования вибрационных и акустических полей, что очень важно при проектировании различных узлов и механизмов, применяемых в народном хозяйстве, т.к. перед производителем стоит конкретная задача по снижению шумовой нагрузки на потребителя и экологию окружающей среды.

Завершил научную сессию доклад «Лазеры среднего ИК диапазона на гетероструктурах HgCdTe с квантовыми ямами» Владимира Владимировича Румянцева, руководителя молодёжной лаборатории, организованной в 2024 году в ИФМ РАН. Задачей лаборатории является создание источников излучения в «проблемных» частотных диапазонах, где полупроводниковые лазеры либо отсутствуют, либо обладают недостаточными характеристиками или слишком высокой стоимостью. В настоящее время коллектив лаборатории разрабатывает компактные полупроводниковые излучатели на основе соединений ртуть-кадмий-теллур (HgCdTe) в рекордно широком диапазоне длин волн. Важно, что такие лазеры способны работать вблизи комнатной температуры в наиболее актуальном для мониторинга окружающей среды «окне прозрачности атмосферы» от 3 до 5 мкм. В настоящий момент уже продемонстрированы лазеры с оптической накачкой на длинах волн от 4 до 25 мкм. Структуры для лазеров по оригинальным дизайнам сотрудников ИФМ РАН изготавливаются в Новосибирске, а для накачки применяются отечественные квантово-каскадные и диодные лазеры. Последнее стало возможным благодаря хорошему взаимодействию лаборатории с другими научными коллективами страны, в частности, с Институтом физики полупроводников Сибирского отделения РАН, Алферовским университетом и Физико-техническим институтом имени А.Ф. Иоффе РАН.

Подводя итог, можно сказать, что мероприятие получилось полезным и интересным, посмотрим, что из задуманного удастся реализовать. От себя и всех сотрудников института благодарю Александра Григорьевича за формирование научных ориентиров и вклад в наши успехи, желаю ему здоровья и ещё много лет научного руководства коллективом ИПФ РАН.