по популярности / по алфавиту

эксперт
Научные и НФ-комиксы на Реакторе

Михаил Заславский: Парадоксальный взгляд комиксиста может подтолкнуть ученых к открытию

«Взрослые и увлекательные комиксы будут следовать за главными событиями науки и дополнят картину мира для интеллектуалов»

подробнее

МИКРОЭЛЕКТРОНИКА В АГРЕССИВНЫХ СРЕДАХ

КАК УВЕЛИЧИТЬ МОЩНОСТЬ РЕАКТОРА ВВЭР 1200

НОВОСТИ О ДОБЫЧЕ УРАНА

ЗА ФАСАДОМ АЛЬТЕРНАТИВНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ / Ответы на вопросы читателей портала reactor.space

НАНОТЕРАНОСТИКА

ЗА ФАСАДОМ АЛЬТЕРНАТИВНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

Портреты физиков

Портреты физиков

Автор:

Фото: Вера Сальницкая

Дата : 15.12.2016 16:45

Фотограф Вера Сальницкая сделала серию портретов учёных и инженеров из Института ядерной физики Сибирского отделения Российской академии наук вместе с приборами и научными установками, на которых они работают. 

Антон Николенко, старший научный сотрудник ИЯФ СО РАН

Антон Николенко, старший научный сотрудник ИЯФ СО РАН

Из школьного курса физики вам, возможно, известно, что заряд, движущийся с ускорением, излучает электромагнитные волны. Частные случаи таких волн — видимое, рентгеновское и гамма-излучения. Ультрарелятивистский сгусток электронов в ускорителе, попадая в магнитное поле, начинает двигаться по окружности, излучая рентгеновские фотоны. Излучение, полученное таким образом из ускорителя, называется синхротронным. Синхротронное излучение обладает очень высокой мощностью, острой направленностью и широким спектром рентгеновских фотонов. Оно используется как инструмент, позволяющий в исследованиях геологам, химикам, биологам, медикам, астрономам, археологам и много кому еще. На снимке — вакуумные каналы синхротронного излучения и радиационные затворы, открывающие и закрывающие путь для излучения. По одному из этих каналов синхротронное излучение поступает на станцию, где исследуют оптическую аппаратуру космического базирования.

Эдуард Купер, заведующий лабораторией ИЯФ СО РАН

На коллайдере установлены тысячи органов управления и наблюдения за пучком — это магнитные корректоры, датчики температуры и положения пучка, линзы и прочая техника. Чтобы всем этим можно было управлять, без спецавтоматики никак не обойтись. ИЯФ имеет собственную лабораторию электронщиков, которые решают эту сложную и увлекательную задачу. На снимке — участок коллайдера ВЭПП-2000 с элементами управления сгустками частиц. Виден резонатор, разгоняющий частицы, и дуплет магнитных линз, не дающий этим сгусткам разлетаться.

Виктория Максимовская, ведущий инженер ИЯФ СО РАН

Станция синхротронного излучения «Элементный анализ». При облучении рентгеновским излучением вещество возбуждается и начинает переизлучать полученную энергию в виде рентгеновских фотонов строго определенной энергии. По этим фотонам можно определить мельчайшие (например, одну миллионную долю) примеси определенных химических элементов в исследуемом веществе. На снимке — монохроматор станции, устройство, выделяющее из «белого» пучка синхротронного излучения фотоны с определенной энергией.

Виталий Шкаруба, старший научный сотрудник ИЯФ СО РАН

Сверхпроводящий вигглер — устройство для получения мощных потоков рентгеновского излучения из ускорителей. Название происходит от английского wiggle — «извиваться». Ультрарелятивистский сгусток электронов в ускорителе, попадая в магнитное поле, начинает двигаться по окружности, излучая рентгеновские фотоны. В 1975 году в новосибирском Институте ядерной физики была впервые в мире запущена установка со знакопеременным магнитным полем, которое заставляло бежать пучок электронов по извилистой траектории. Излучение полюсов траектории складывалось в более мощный пучок. Магниты были сверхпроводящими и заливались жидким гелием. Потом устройства подобного рода появились на ускорителях и в других странах. Долгое время они назывались «сибирскими змейками», потом это название было вытеснено англоязычным «wiggler». Институт ядерной физики СО РАН по сей день является мировым лидером в изготовлении этих устройств, что приносит ему существенную прибыль.

Евгений Якимчук, научный сотрудник Института катализа СО РАН

Евгений Якимчук, научный сотрудник Института катализа СО РАН

Станция синхротронного излучения EXAFS была построена Институтом катализа в первую очередь для исследования свойств новейших экспериментальных катализаторов. Катализаторы — это специальные вещества, которое в десятки тысяч раз ускоряют скорости химических реакций. Вся современная химическая промышленность была бы невозможна без этих веществ. Академик Боресков однажды полушутя описал, что было бы, если на Земле вдруг исчезли бы все катализаторы. Суть описания сводилась к тому, что наша планета скоро стала бы безжизненной пустыней, омываемой океаном слабой азотной кислоты. На снимке — очередной исследуемый на станции синхротронного излучения катализатор в экспериментальной кювете.

Анатолий Медведко, заведующий лабораторией ИЯФ СО РАН

На снимке — коммутационная панель одного из ускорителей Института ядерной физики. Эта фотография очень понравилась самой Вере из-за своей загадочности. В реальности устройства, создаваемые лабораторией, которой руководит Анатолий Медведко, значительно сложнее. Это управляемые и программируемые сверхточные блоки питания всего огромного ускорительного и плазменного хозяйства ИЯФ. Многие имеют стабильность в сотые доли процента. Одни источники умещаются на ладони, другие — занимают многометровые помещения.

Симон Эренбург, ведущий научный сотрудник Института катализа СО РАН

На снимке — монохроматор станции синхротронного излучения EXAFS. Станция измеряет изменение прозрачности образца в зависимости от энергии проходящих фотонов. Расшифровка полученных кривых позволяет определить, в какой именно конфигурации сложились атомы вещества. Симон Эренбург исследует на этой станции свойства квантовых точек — наноразмерных островков металла, выращенных на поверхности кремния. Из-за своих сверхмалых размеров эти островки приобретают совершенно новые свойства. Уже сейчас они используются в мониторах для обеспечения особой насыщенности и четкости картинки. Возможно, на их основе в будущем будут работать квантовые компьютеры.

Владимир Блинов, заведующий лабораторией ИЯФ СО РАН

Это фрагмент детектора КЕДР, установленного на коллайдере ВЭПП-4. Сам ВЭПП-4 имеет периметр 400 метров, формой и размерами напоминая футбольное поле. КЕДР — сложная установка размером с двухэтажный дом, начиненная системами регистрации элементарных частиц. Он заправляется жидким гелием для сверхпроводящего магнита и жидким криптоном для измерения энергий частиц. Детектор вносит существенный вклад в мировую науку, измеряя массы некоторых элементарных частиц с рекордной точностью. На снимке — магнитное ярмо КЕДРа и трубы, по которым в детектор поступает жидкий гелий для его сверхпроводящих магнитов.

Юрий Роговский, научный сотрудник ИЯФ СО РАН

Коллайдер ВЭПП-2000 — небольшой по размерам, поэтому он поместился в кадр полностью. Видны поворотные магниты, в центре — труба, по которой поступает мощность высокой частоты, питающая резонатор, в левой верхней части — криогенный магнитный детектор КМД-2 и его баки с жидким гелием. Слово «коллайдер» происходит от английского глагола to collide — «сталкиваться». Это ускоритель, в котором навстречу друг другу по кольцу одновременно летают два сгустка заряженных частиц. Сталкиваясь в определенных местах, они порождают другие элементарные частицы. Впервые встречные пучки были получены в нашем институте в установке ВЭП-1 («Встречные электронные пучки»). В установке ВЭПП-2000 сталкиваются электроны и позитроны, а в Большом адронном коллайдере — протоны с антипротонами или ионы свинца.

Максим Брызгунов, младший научный сотрудник ИЯФ СО РАН

На снимке — установка электронного охлаждения. Виден поворотный магнит, вбрасывающий электроны в камеру с протонным пучком. В первые миллисекунды своего существования сгусток электронов в ускорителе имеет сравнительно большой поперечный размер, но быстро сжимается в результате потери энергии электронами на излучение. Процесс называется «охлаждением» пучка. Сжатый пучок необходим для постановки более точных экспериментов. Другое дело — тяжелые протоны. Протонный пучок «остывает» гораздо дольше. В 1965 году было предложено использовать для охлаждения протонного пучка электроны — подобно тому, как холодный воздух остужает горячий двигатель. Институт ядерной физики СО РАН производит высококачественные установки электронного охлаждения для многих зарубежных протонных ускорителей.

Геннадий Кулипанов, заместитель директора ИЯФ СО РАН, академик РАН

Следующим после вигглера шагом в развитии источников синхротронного излучения стали ондуляторы. В этих устройствах излучение от разных полюсов не просто складывается, но и интерферирует. Ондулятор является составной частью еще более сложного устройства — лазера на свободных электронах (ЛСЭ или, в переводе на английский, FEL). Меняя энергию электронного пучка, а также параметры ондулятора — силу магнитного поля и расстояние между магнитами, можно в широких пределах менять частоту лазерного излучения, вырабатываемого ЛСЭ, что и является главным его отличием от лазеров других систем. На снимке — рекордный по мощности в своем классе новосибирский ЛСЭ, работающий в инфракрасном диапазоне.

Понравилась заметка? Поделитесь —

Комментарии (0)

Добавить комментарий

Войти с помощью: