Отчет о научной и научно-организационной деятельности за 2017 г. Нижний Новгород 2017



страница4/5
Дата04.05.2018
Размер3.21 Mb.
ТипОтчет
1   2   3   4   5
Тема №0244133 «Мультипетаватт»

«Развитие ключевых технологий мультипетаватных лазерных комплексов на основе параметрических усилителей на кристаллах DKDP»

Руководитель Е.А. Хазанов

Исследован новый оптический материал полиэтилентерефталат. Особенности изготовления позволяют получать тонкие (0,2 – 1,5 мм) пластины удовлетворительного оптического качества апертурой десятки сантиметров с однородными характеристиками. Этот пластик ранее не исследовался, и его оптические свойства были не известны. Мы провели измерения линейной дисперсии данного материала, а так же измерения оптической толщины изготовленных элементов. В дальнейшем мы планируем использовать эти пластины для нелинейного уширения спектра оптического импульса на выходе мультипетаваттного лазерного комплекса PEARL-X, что позволит, за счёт дополнительной компрессии, получать импульсы длительностью порядка 15 фс.

На основе проведенных на базе лазерного комплекса PEARL в 2015 году экспериментов по лазерному ускорению протонов в режиме TNSA, в ходе которых были зарегистрированы рекордные значения энергий протонов 43,3 МэВ, были проведены и проанализированы пилотные эксперименты по воздействию лазерно-плазменных протонов на биологические объекты. Для медицинских приложений принципиальна моноэнергетичность воздействующих протонов, поэтому основное внимание было уделено возможности сепарации ускоренных протонов по энергиям. Наиболее простым способом сепарации является магнитная, основанная на пропускании протонов через область с постоянным магнитным полем. Негативным фактором использования такой сепарации является существенное снижение дозы, получаемой объектом исследования. В экспериментах было продемонстрировано терапевтическое воздействие протонами на клеточную структуру при использовании магнитного сепаратора с напряженностью магнитного поля до 0,5 Т. С использованием магнитной системы до 2,5 Т была численно показана возможность воздействия на толстую (более 1 см) биоткань, расположенную на расстояние около полуметра от источника ускоренных протонов, однако, для достижения требуемой терапевтической дозы необходима аккумуляция воздействия за десятки выстрелов.
Тема № 0264133 «Фемто»

«Новая элементная база для фемтосекундных лазеров с высокой средней мощностью на активных средах легированных иттербием»

Руководитель О.В. Палашов

Для мульти-кВт дискового лазера разработана принципиально новая оптическая схема накачки, основанная на утилизации излучения диодных стеков суммарной мощностью до 5 кВт при помощи стержневого кварцевого гомогенизатора. Оптическая схема позволяет обеспечивать равномерное распределение накачки в круглом пучке с 70% эффективностью преобразования диодного излучения баров используемых стеков.

Разработана фемтосекундная лазерная система, предназначенная для генерации импульсов в несколько осцилляций поля. Сигнал 300 фс волоконного лазера усилен методом CPA до 100 мкДж уровня энергии при частоте повторения импульсов 11 кГц и скомпрессирован до спектрально ограниченной длительности 800 фс. Далее сигнал преобразован во 2-ю гармонику с оптическим КПД 40% и часть сигнала 2-й гармоники использована для генерации суперконтинуума, а другая – для параметрического усиления длинноволновой части суперконтинуума при коллинеарном взаимодействии 1-го типа в кристалле BBO. Такой подход позволяет обеспечить режим стабилизации фазы в холостой волне, генерируемой при параметрическом взаимодействии, что становится важным преимуществом при использовании импульсов в несколько осцилляций поля.

Параметрически усиленный сигнал и холостая волна исследованы на возможность компрессии в фемтосекундный диапазон. Продемонстрированы длительности менее 40 фс, однако для более точных измерений требуется использование соответствующего оборудования. Планируется усиление сигнала холостой волны в кристалле KTA до мДж уровня с использованием разработанной гибридной лазерной системы в качестве накачки и компрессия этого излучения в диапазон длительностей ~15 фс.
Тема № 0354133 «Ионы»

«Теоретические основы эффективного ускорения ионов при облучении сложных мишеней интенсивным лазерным излучением»

Руководитель А.В. Коржиманов

Теоретически объяснено наблюдавшееся экспериментально снижение темпа роста максимальной энергии протонов, получаемых при облучении тонких металлических фольг субпикосекундными лазерными импульсами интенсивностью выше 1021 Вт/см2, с увеличением интенсивности. Показано, что причиной эффекта является увеличение роли самогенерируемых на задней поверхности мишени квазистационарных магнитных полей, величина которых может превышать 1 гигагаусс. Магнитное поле приводит к дрейфу вбрасываемых лазерным импульсом электронов и уменьшению их эффективной скорости, так что они теряют возможность обогнать самые быстрые ионы и внести свой вклад в их ускорение. Продемонстрировано качественное и количественное совпадение результатов численного моделирования с экспериментом. [Nature Commun. 9, 280 (2018)]
Тема № 0604133 «Вакуум1517»

«Нелинейная поляризация вакуума и генерация электрон-позитронных пар в экстремально сильных световых полях»

Руководитель И.Ю. Костюков

Предложена модель, описывающая ионизацию атомов в экстремально сильном световом поле. Модель использована для исследования КЭД каскадов в лазерном поле, где затравочные электроны образуются в результате ионизации газовой мишени. В поле дипольной волны в зависимости от мощности исследовано влияние КЭД каскада на распределение плотности электрон-позитронной плазмы; показано, что каскад приводит к появлению локального максимума плотности электрон-позитронной плазмы в пучности электрического поля.


Тема №0214133

«Разработка многокаскадных компактных лазерных ускорителей электронов и их приложений для лучевой диагностики и медицины»

Руководитель А.Н. Степанов

Проведено экспериментальное исследование деполяризации пробного лазерного излучения в плазме, создаваемой мощным наносекундным лазерным импульсом при облучении твердотельной мишени, находящейся в сильном магнитном поле. Изучена динамика разлетающейся плазмы. В структуре плазмы наблюдались области, в которых видно вытеснение магнитного поля возникающими в плазме токами, а также пространственно резко локализованные слои, в которых оцененная величина магнитного поля в несколько раз превышает величину исходного поля.
Тема № 0304133 «Субфемта-3»

«Генерация аттосекундных ультрафиолетовых и рентгеновских импульсов в газах и плазме с использованием мощной волоконной системы среднего ИК диапазона с высокой частотой повторения»

Руководитель М.Ю. Рябикин

В рамках выполнения экспериментальной части проекта продолжена работа по созданию мощной волоконной фемтосекундной лазерной системы среднего ИК диапазона, основанной на усилении чирпированных импульсов в коническом эрбиевом световоде с большим полем моды.

Проведено исследование режима усиления растянутых фемтосекундных импульсов в активных эрбиевых конусных световодах. Растяжение усиливаемых импульсов до 50 пс выполнено с помощью высоколегированных германием одномодовых световодов со смещенной нулевой дисперсией. Волоконный стретчер имеет нормальную дисперсию на длине волны входного сигнала 1560 нм при длине германатного световода 80 м. Оконечный усилитель системы выполнен на основе конического эрбиевого световода с большим полем моды, который имеет рекордно высокий порог нелинейных эффектов. Длина активного эрбиевого конического световода составила 3 м, диаметр сердцевины волокна на входе – 20 мкм, на выходе – 48 мкм. Накачка активного конуса осуществлялась многомодовым лазерным диодом с волоконным выводом излучения через световод с размерами 110/125 мкм с использованием переноса изображения линзами f=40 мм в соотношении 1:1. Длина волны излучения накачки – 975 нм, мощность излучения составляла 40 Вт. Мощность усиленного излучения на длине волны 1560 нм на выходе усилителя составила 2 Вт. Сжатие усиленных чирпированных импульсов выполнено с помощью решеточного компрессора. Компрессор выполнен на основе двух просветных дифракционных решеток (900 штрихов/мм). Эффективность решеточного компрессора составила 70%. Энергия лазерных импульсов на выходе компрессора составила 2 мкДж при длительности сжатых импульсов 300 фс; частота повторения импульсов составила 500 кГц. Последующее сжатие оптических импульсов предполагается выполнить в газонаполненном капилляре.
Тема № 0224133 «Компрессор 2015»

«Развитие новых методов компрессии фемтосекундных лазерных импульсов вплоть до одного колебания поля в плазмоподобных средах»

Руководитель С.А. Скобелев

Проведено аналитическое и численное исследование особенностей самовоздействия лазерных импульсов в малоразмерной системе световодов, состоящей из 2N одинаковых световодов по кольцу, расположенных на одинаковых расстояниях друг от друга, и выделенного световода в центре. Предложен и исследован новый механизм самокомпрессии волновых пакетов, реализующийся в случае инжектирования идентичных солитонов нелинейного уравнения Шредингера (НУШ) на вход каждого световода многосердцевинного волокна. Уменьшение длительности лазерного импульса связано с когерентным суммированием поля с кольца в центральный световод и последующей трансформацией поля волнового пакета, захваченного в световоде, в солитонное решение НУШ. При этом значительное уменьшение длительности волнового пакета имеет место лишь при безразмерной энергии 𝑊>13.9, а степень компрессии (отношение начальной длительности к конечной) определяется только числом световодов на кольце в многосердцевинном волокне 2N. При еще большей энергии (𝑊>30) лазерный импульс в центральном световоде многосердцевинного волокна после укорочения разбивается на несколько волновых структур. Причиной является неадиабатичность радиальных колебаний, когда в центральный световод за малое время приходит энергии значительно больше, чем нужно для формирования одного солитона.

Тема № 0234133 «Конус»

«Фемтосекундные волоконные иттерибевые лазеры с предельно высокой энергией в импульсе для нового поколения сверхмощных систем с когерентным сложением пучков»

Руководитель А.В. Ким

Проведено детальное исследование нового режима усиления в конусных световодах, который позволяет достигать рекордно высокого порога нелинейных эффектов. В данном режиме импульсное сигнальное излучение на длине волны 1064 нм усиливается в длинном конусном световоде, накачиваемом на длины волны 976 нм, при этом основное увеличение мощности сигнала происходит в толстом конце световода, что и обеспечивает высокий порог нелинейных эффектов. Продемонстрировано усиление 28 пс импульсов до пиковой мощности около 350 кВт непосредственно в волокне с последующей возможностью сжатия до 315 фс с пиковой мощностью на уровне 22 МВт. Для сжатия импульсов построен компрессор на просветных дифракционных решетках, показавший эффективность более 70%. Проведены детальные измерения формы сжатого импульса методом оптического стробирования со спектральным разрешением (FROG) и автокорреляционным методом, а также измерения уровня спонтанного усиленного излучения, позволившие рассчитать значение пиковой мощности. Достоверность полученных значений пиковой мощности импульсов также была проверена в серии экспериментов по самофокусировке излучения в стекле.


4.2.6. Программа фундаментальных исследований Президиума РАН

«Актуальные проблемы физики низких температур»

(тема 0035-2015-0006)
НИР № 5374083 «Макрофизика»

«Макроскопические проявления квантовой динамики ядерных, атомных и молекулярных систем в электромагнитном поле»

Руководитель М.Ю. Рябикин

Предложен новый метод зондирования динамики вращательных волновых пакетов в неполярных молекулах. Метод, основанный на схеме «накачка-зондирование», предполагает измерение терагерцового сигнала, формируемого в молекулярной мишени, подвергнутой воздействию интенсивного ультракороткого лазерного импульса. В качестве зондирующего импульса предложено использовать высокоинтенсивное двухцветное лазерное поле, содержащее компоненты на фундаментальной частоте и второй гармонике. Терагерцовый сигнал возникает благодаря возникающему в газе направленному току, обусловленному асимметрией процесса ионизации на соседних полупериодах суммарного поля. Показано, что возникающий остаточный ток зависит от угла θ между осью молекулы и вектором поляризации зондирующего поля и, следовательно, чувствителен к молекулярному угловому распределению. На примере молекулы N2 показано, что генерируемый в молекулярном ансамбле средний остаточный ток как функция от времени задержки между возбуждающим и пробным импульсами, сильно коррелирует с величиной 2θ>, обычно используемой для характеризации степени выстроенности молекул. Показано, что данный метод не требует стабилизации разности фаз между компонентами двухцветного зондирующего поля, что упрощает его реализацию.



4.2.7. Программа фундаментальных исследований Президиума РАН

«Теплофизика высоких плотностей энергии. Материя при высоких давлениях. Фундаментальные проблемы удержания и нагрева плазмы в магнитных ловушках» (тема 0035-2015-0007)

НИР № 564321 «Костер»

«Разработка мощных субмиллиметровых гироприборов для активной диагностики высокотемпературной плазмы методами коллективного рассеяния и плазменных приложений»

Руководитель: д.ф.-м.н. Самсонов С. В.

В рамках этапа 2017 г. получены следующие результаты:

1) Создана трехмерная математическая модель, описывающая динамику газового разряда, инициированного мощным ТГц излучением, и на ее основе исследованы процессы, происходящие в локализованных плазменных образованиях высокой плотности.

2) По результатам экспериментального исследования винтовых структур гиро-ЛОВ и гиро-ЛБВ на частоте около 260 ГГц на малом уровне мощности сделана коррекция технологии их изготовления.

3) Изготовлен и испытан макета сепаратора поляризаций для экспериментов на стеллараторе Л2-М.
НИР № 5914321 «Неустойчивость-120»

«Исследование кинетических неустойчивостей неравновесной плазмы ЭЦР разряда в условиях двойного плазменного резонанса»

Руководитель: к.ф.-м.н. А.В. Водопьянов

Исследованы процессы возбуждения плазменных волн в условиях двойного плазменного резонанса в неравновесной плазме, создаваемой мощным СВЧ излучением и удерживаемой в открытой магнитной ловушке. Экспериментально обнаружены два различных динамических режима кинетической неустойчивости: помимо режима генерации квазипериодических серий коротких (~50 нс) импульсов излучения обнаружен новый сценарий развития неустойчивости в виде генерации одиночного импульса большой (~25 мкс) длительности с медленно меняющейся частотой в окрестности второй гармоники электронной гирочастоты в центре ловушки. Показано, что наблюдаемые в эксперименте динамические режимы генерации плазменных волн могут возникнуть при конкуренции процессов возбуждения волн и их индуцированного рассеяния и переход от квазистационарной генерации к импульсно-периодической определяется отношением энергии неравновесных частиц и температуры фоновой плазмы


НИР № 5934321 «Слон»

«Исследование возможностей микроволнового СВЧ нагрева и диагностики плотной плазмы в перспективных альтернативных системах управляемого термоядерного синтеза с магнитным удержанием»



Руководитель: д.ф.-м.н. А. Г. Шалашов

В ходе экспериментов на установке ГДЛ (совместно с ИЯФ им. Г.И.Будкера) доказана определяющая роль электромагнитных неустойчивостей в удержании фракции энергичных электронов, генерируемых при электронно-циклотронном нагреве плазмы в крупномасштабной магнитной ловушке открытого типа. Развитие неустойчивостей в СВЧ диапазоне после выключения системы поддержания плазмы приводит к тому, что средние времена удержания горячей и основной компонент плазмы становятся одинаковыми, при этом высыпания горячих электронов носят импульсный характер. Это подтверждает концепцию мазера в распадающейся плазме.


НИР № 5944321 «Штык»

«Разработка гиротронов с управляемой частотой и фазой для перспективных систем ЭЦР нагрева плазменных установок»

Руководитель: чл.-корр. РАН д.ф.-м.н. Денисов Г.Г.

Рассмотрено изменение границ зон захвата частоты гиротрона внешним сигналом при увеличении мощности внешнего сигнала и показано, что выход из режима захвата обусловлен конкуренцией мод. Продемонстрировано улучшение основных технических характеристик гиротрона в режиме захвата частоты: токи, соответствующие оптимальным КПД, ниже, а ширина полосы перестройки частоты больше, чем в автономном режиме.



НИР № 904223 «Теплофизика»

«Изучение усиленного торможения ионных пучков, ускоренных петаваттным лазерным излучением»

Руководитель: А.В. Коржиманов

На основе разработанного метода исследовано торможение пучка ионов алюминия с характеристиками, ожидаемыми в эксперименте на установке PEARL. Была найдена критическая плотность тока, при которой начинают наблюдаться нелинейные эффекты торможения, а также проанализированы зависимости основных параметров распределения плотности энерговыделения в тормозящем веществе от плотности тока ионного пучка. Было показано, что текущего уровня энергии лазерной системы PEARL недостаточно для экспериментального наблюдения эффекта усиленного торможения.

Показано, однако, что ионные пучки, генерируемые современными лазерными системами с энергией импульса в 1 кДж, уже обладают достаточной плотностью для наблюдения нелинейного режима их торможения в веществе. Планируемое в ближайшие годы увеличение энергии лазерного импульса на установке PEARL позволит наблюдать этот режим и в ИПФ РАН.

4.2.8. Программа фундаментальных исследований Президиума РАН

«Электрофизика и электроника мощных импульсных систем»

(тема 0035-2015-0008)
НИР № 364011 «Шампур»

«Повышение рабочей частоты пиковой и средней мощности импульсных терагерцовых гиротронов за счет использования оригинальных магнитных электронно-оптических систем»

Руководитель: д.ф.-м.н. Глявин М.Ю.

Разрабатывается проект мазера на циклотронном авторезонансе (МЦАР), работающего в квазинепрерывном режиме в диапазоне 250 ГГц с мощностью 0.5 - 1 МВт на основе винтового электронного пучка 500 - 700 кВ / 10 - 20 А. Предложено использовать в открытом резонаторе МЦАР-генератора моды с высоким орбитальным угловым моментом, являющиеся суперпозицией двух встречных Бессель-Гауссовых волновых пучков. Расчеты электронно-волнового взаимодействия для указанных конфигураций предсказывают значение стартового тока около 14 А при напряжении 500 кВ и потерях излучения за обход резонатора 10 %. Расчетная выходная мощность при токе 20 А составляет около 1 МВт при КПД 10%.

Рассмотрен новый вариант неадиабатической системы формирования винтового электронного пучка (ВЭП) для гиротронов, в которой электроны приобретают первичные осцилляторные скорости при инжекции прямолинейного пучка под углом к магнитному полю. В такой электронной пушке влияние тепловых скоростей электронов и шероховатости эмиттирующей поверхности может быть уменьшено по сравнению с традиционными электронно-оптическими системами гиротронов, что делает возможным существенное повышение КПД. Рассмотрены причины увеличения разброса компонент скоростей электронов с ростом тока пучка. Показано, что при больших токах основным фактором разброса является действие резонансного механизма изменения осцилляторных скоростей в области регулярных взаимных пересечений электронных траекторий. Компенсация поля пространственного заряда пучка ионным фоном позволяет подавить эту неустойчивость.
НИР № 424011 «Пучок»

«Тонкостенные электронные пучки для релятивистских ЛОВ с малым временем переходных процессов»

Руководитель: д.ф.-м.н. Ковалев Н.Ф.

Развитие низкочастотных неустойчивостей приводит к снижению качества электронных пучков и, что важно, к снижению степени когерентности выходных излучений СВЧ генераторов основанных на их использовании. Также эти неустойчивости ответственны за динамику электронных пучков, в том числе связанную с переходами между их различными стационарными состояниями. В работе с помощью метода связанных волн исследована устойчивость стационарных состояний электронных пучков большой плотности в вакуумных слабо нерегулярных каналах транспортировки, в частности, в каналах с неглубокой периодической гофрировкой стенок. Показано, что и здесь возможно развитие бурсиановской неустойчивости абсолютного типа, приводящей к скачкообразному переходу пучка в состояние с меньшей плотностью. Применение модели моноэнергетического электронного пучка позволяет исследовать обе неустойчивости как одно явление, зависящее от степени компенсации электронного пространственного заряда ионным фоном.



НИР № 594011 «Мазер»

«Новые схемы сверхмощных пространственно-развитых релятивистских мазеров»

Руководитель: д.ф.-м.н. Н.С.Гинзбург


Проведены теоретические и экспериментальные исследования новых схем мощных релятивистских мазеров на основе интенсивных релятивистских электронных пучков (РЭП), в том числе:

  • разработаны макеты мультимегаваттных пространственно-развитых генераторов поверхностной волны на основе двумерно-периодических структур, работающих в 4-мм и 2-мм диапазонах длин волн,

  • разработаны макеты и экспериментально реализованы мультимегаваттные релятивистские мазеры на циклотронном резонансе миллиметрового диапазона, работающие на основной и высоких циклотронных гармониках,

  • разработаны макеты релятивистских черенковских генераторов гигаваттного уровня мощности,

  • теоретически исследованы новые разновидности источников мощного импульсного ТГц излучения на основе ондуляторного и циклотронного излучения плотных электронных сгустков, формируемых на основе фотоижекторов.


4.2.9. Программа фундаментальных исследований Президиума РАН

«Природные катастрофы и адаптационные процессы в условиях изменяющегося климата и развития атомной энергетики»

(тема 0035-2015-0009)
НИР № 5434192 «Торнадо»

«Исследование экстремальных метеорологических явлений»

Руководитель: член-корреспондент РАН Мареев Евгений Анатольевич

Выполнен анализ статистики и энергетики грозовых событий в средних широтах в период активной конвекции с использованием данных натурных экспериментов по регистрации полей и приему радиоизлучения гроз в конвективный период 2017 г.

Проанализированы особенности наиболее интенсивных событий конвективного сезона 2017 г.


4.2.10. Программа фундаментальных исследований Президиума РАН

«Мировой океан – многомасштабность, многофазность, многопараметричность»

(тема 0035-2015-0010)
НИР № 5444102 «Океан»

«Разработка физических основ радиофизических методов исследования процессов в пограничных слоях атмосферы и океана при экстремальных гидрометеорологических условиях»

Руководитель: д.ф.-м.н. Троицкая Ю.И.

Были выполнены исследования, направленные на разработку физических основ радиофизических методов исследования процессов в пограничных слоях атмосферы и океана при экстремальных гидрометеорологических условиях. Разработан численный код, позволяющий проводить прямое численное моделирование приводного слой атмосферы над взволнованной поверхностью воды с учетом двухфазности воздушного потока (в присутствии брызг). Впервые выполнено прямое численное моделирование (DNS) двухфазного воздушного потока над взволнованной водной поверхностью при значительной массовой концентрации мелкодисперсных капель.

В лабораторном эксперименте выполнены предварительные исследования влияние пены на поверхности воды на обмен импульсом между атмосферой и океаном и на развитие поверхностного волнения при сильных ветрах. Показано, что при скоростях ветра до 20-25 м/с пена присутствие пены приводит к росту коэффициента аэродинамического сопротивления поверхности воды, при более высоких скоростях ветра - к снижению. Показано, что присутствие пены приводит к росту диссипации поверхностных волн.

Изучены особенности обмена теплом и импульсом вблизи границы раздела воды и воздуха в условиях сильной устойчивой стратификации на основе прямого численного моделирования (DNS) при различных числах Рейнольдса и Ричардсона. Показано, что возрастание крутизны волн на поверхности воды и возрастание числа Рейнольдса приводит к возрастанию порогового значения числа Ричардсона, ниже которого устанавливается стационарный режим турбулентности. При числе Ричардсона выше порогового значения идентифицированы трехмерные квазипериодические структуры, порог возникновения которых зависит от крутизны поверхностной волны.




НИР № 5334102 «Шельф»

«Методы и средства морской сейсмоакустики высокого разрешения»

Руководитель: к.ф.-м.н. Малеханов А.И.

Развиты методы построения оценок геоакустических параметров морского дна на основе априорной информации в виде параметрической модели формирования сигналов и шумов, отраженных от слоистого полупространства. Использование физической взаимосвязи параметров позволило сузить интервалы поиска решения (оценивания) в многомерном пространстве параметров и реализовать итерационную схему последовательной (послойной) реконструкции донных слоев, начиная с верхних. Установлено, что качество оценки параметров каждого последующего слоя понижается с ростом его номера (глубиной залегания), поэтому при заданном уровне помехоустойчивости приема сигналов реконструкция становится невозможной, начиная с некоторых глубин. Показано, что скорость сходимости предложенного алгоритма различна для различных параметров и определяется, в основном, качеством выбора начального приближения на основе априорной информации (модели донной структуры). Выполнены лабораторные эксперименты, позволившие апробировать методы сейсмоакустической реконструкции слоистой структуры морского дна в контролируемых условиях гидроакустического бассейна. Экспериментальные результаты реконструкции параметров донных слоев согласуются с оценками, полученными в рамках численного моделирования. Испытан модернизированный прототип мощного гидроакустического излучателя и выполнены измерения его параметров в акустическом бассейне и в полунатурных условиях Горьковского водохранилища.




4.3. Программа фундаментальных иследований

Отделения физических наук РАН

(тема 0035-2015-0011)
Подпрограмма III.5. Новые нелинейно-оптические материалы, структуры и методы для создания лазерных систем с уникальными характеристиками
Тема № 5134093 «Теллур»

«Разработка и исследование мощного волоконного источника когерентного суперконтинуума в среднем ИК-диапазоне»

Руководитель А.В. Ким

Теоретически исследована возможность создания лазерного источника суперконтинуума в среднем ИК диапазоне на основе степ-индекс As-Se-Te/As-S волокон и фемтосекундной полностью волоконной лазерной системы на длине волны 2 мкм. Численно продемонстрированы спектры в диапазоне 1-8 мкм, полученные при энергии накачки 100 пДж в волокне с диаметром сердцевины 2 мкм. Возможность столь широкополосного преобразования длины волны источника на 2 мкм показана впервые в оптических волокнах. Теоретические расчеты выполнены для реальных степ-индекс As-Se-Te/As-S световодов с низкими потерями и различными диаметрами сердцевины. Теоретически исследовано усиление ультракоротких лазерных импульсов в диапазоне 4-5 мкм на основе халькогенидных световодов с сердцевиной, легированной ионами празеодима, на переходах (3F2, 3H6) -> 3H5 и 3H5 -> 3H4. Показано, что при накачке на длине волны 1.55 мкм энергия импульса, заданного на длине волны 4.3 мкм, может быть увеличена с 10 пДж до значений более 10 нДж для частоты повторения порядка 1 МГц за счет каскадного усиления на двух последовательных переходах.
Тема № 5144093 «Аттосекунда»

«Разработка эффективных методов генерации аттосекундных импульсов и управления характеристиками генерируемого излучения и квантового состояния нелинейной среды с использованием многокомпонентного лазерного излучения»

Руководитель М.Ю. Рябикин

Исследованы интенсивность и состояние поляризации высоких гармоник эллиптически-поляризованного лазерного поля при его взаимодействии с ионами в присутствии многофотонного резонанса между основным и автоионизационным состоянием генерирующей частицы. Расчеты при различных эллиптичностях лазерного поля основаны на численном решении нестационарного уравнения Шредингера для модельного иона олова (Sn+) в лазерном поле с длиной волны 520 нм, 800 нм и 1300 нм, где 11-я, 17-я и 25-я гармоники, соответственно, являются резонансными. Для всех рассмотренных случаев показано, что эффективность генерации резонансной гармоники значительно выше по величине и в среднем значительно медленнее спадает с эллиптичностью лазерного поля, а эллиптичность генерируемых гармоник может быть значительно выше по сравнению со случаем нерезонансных гармоник. Результаты подтверждаются аналитическим расчетом в рамках четырехступенчатой модели генерации резонансной гармоники. Предложено объяснение полученных результатов в терминах пространственных масштабов локализации волновых функций автоионизационных состояний. Полученные результаты указывают на то, что при резонансной генерации высоких гармоник лазерным полем с большой эллиптичностью может быть получено квазимонохроматическое УФ излучение с большой эллиптичностью, что важно, например, для применений в исследованиях хиральных сред и магнитных свойств веществ.

Исследованы возможности формирования аттосекундных импульсов ВУФ или мягкого рентгеновского излучения в активной среде рентгеновского плазменного лазера, дополнительно облучаемой оптическим лазерным излучением умеренной интенсивности. Предложено два разных пути получения интенсивных субфемтосекундных рентгеновских импульсов: (1) путем эффективной трансформации пикосекундного излучения рентгеновских плазменных лазеров в последовательности субфемтосекундных импульсов в резонансно поглощающей среде и (2) путем усиления ВУФ излучения, получаемого путем генерации высоких гармоник, в активной среде рентгеновских плазменных лазеров. Показано, что по существу одна и та же техника может быть использована для реализации обоих путей. Эта техника представляет собой модуляцию параметров резонансного перехода (соответственно в поглощающей или усиливающей среде), создаваемую под действием достаточно сильного поля инфракрасного или видимого диапазона. Предложены варианты экспериментальной реализации предложенной методики в пассивной и/или активной среде (1) ионов Li2+, модулированных средним ИК-лазерным полем, и (2) ионов С5+, модулированных оптическим лазерным излучением.

Тема № 5104095 «Гибрид-2015»

«Разработка физических основ создания мощных твердотельных, волоконных и гибридных лазерных систем с нелинейно-оптическим управлением параметрами излучения»

Руководитель: Антипов О.Л.

Продолжены теоретические и экспериментальные исследования модовой неустойчивости в маломодовых иттербиевых волоконных усилителях. Исследовано влияние на неустойчивость основной моды встречной волны, частота которой отличается от частоты исходного излучения. Показано, что порог возникновения неустойчивости основной моды по отношению к модам с более высоким индексом снижается при определённых отстройках частоты встречной волны. Аналитические исследования и численное моделирование показали, что такое снижение порога модовой неустойчивости связано с невырожденным четырёхволновым взаимодействием и рассеянием на динамических решётках показателя преломления, сопровождающих решётки населённости, которые индуцируются интерференционным полем основной и высшей мод.

Тема № 0774093 «Ветвь 15»

«Высокоэффективные и компактные лазерные системы среднего ИК диапазона на основе твердотельных лазеров с диодной накачкой и нелинейно-оптического преобразования частоты»

Руководитель: Новиков А.А.

Проведены экспериментальные и теоретические исследования параметрических генераторов света (ПГС) и удвоителей частоты на основе периодически-поляризованного кристаллах MgO:LiNbO3 с накачкой излучением лазера на керамике Tm3+:Lu2O3 (на длине волны 1966 нм). Показано, что в структурах с веерными дорожками периодичности нелинейности эффекты параметрической генерации и удвоения частоты конкурируют между собой. За счёт удвоения частоты излучения лазера на керамике Tm3+:Lu2O3 впервые получена генерация излучения на длине волны 983 нм мощностью ~5 Вт при эффективности преобразования ~50 %.


IV.9. Фундаментальные проблемы акустики искусственных и природных сред
Тема №5274072 «Акустика-1»

«Нелинейная акустическая диагностика сред с неоднородной микроструктурой»

Руководитель: Назаров В.Е.

Проведены теоретические и численные исследования распространения однополярных импульсных возмущений и периодических волн деформации в средах с квадратичной гистерезисной нелинейностью и вязкой диссипацией. Проведены численные исследования распространения первоначально треугольных импульсов и гармонических волн в средах с упругим и неупругим гистерезисами. Получено хорошее соответствие результатов аналитических и численных расчетов. Результаты могут найти применение при создании нелинейных методов акустической диагностики микронеоднородных гистерезисных сред, в частности, поликристаллических металлов и горных пород.


Тема №5284072 «Акустика-2»

«Когерентные методы акустической томографии океана»

Руководитель: Малеханов А.И.

Разработаны методы адаптивного к изменчивости условий управления системы пространственно распределенной (мультистатической) томографической системы подводного наблюдения. Показано, что информация для управления системой должна поступать не только от подсистемы оперативной океанологии, но и от совокупности активных и пассивных элементов самой акустической системы наблюдения. Обоснованы технические характеристики систем рассматриваемого типа, в частности диапазон рабочих частот, предложен вариант построения (облик) перспективной системы. Разработаны методы адаптивного поиска решения в нестационарных условиях с помощью нейроноподобной среды с параметрами, зависимыми от уровня шумов и помех, выполнены численные эксперименты, демонстрирующие эффективность таких процедур регистрации и обработки сигналов.


Тема №5264072 «Акустика-3»

«Акустические исследования гетерогенных материалов»

Руководитель: Лебедев А.В.

На базе усовершенствованной экспериментальной установки завершен цикл исследований нелинейных акустических эффектов и медленной динамики в сыпучих средах. Принципиальным моментом является одновременное исследование обоих эффектов, поскольку ранее был теоретически показан их общий генезис. Получены оценки, указывающие на возможность определения связи параметров нелинейности со структурой образца породы и концентрации дефектов структуры (микротрещин) в образце.




Подпрограмма IV.10. Фундаментальные проблемы электродинамики и волновой диагностики атмосферы

Тема №5004052 «Эволюция Н»

«Моделирование динамики и нелинейных взаимодействий малых примесей в нижней атмосфере»

Руководитель: д.ф.-м.н. Фейгин А.М.

1. Проведено сравнение и анализ результатов наблюдений зимней изменчивости отношения смеси озона в стратосфере над Нижним Новгородом по результатам локальных наземных измерений с использованием озонометра, интерполяции спутниковых наблюдений SBUV, данных реанализа MERRA и численного моделирования с использованием модели состава нижней и средней атмосферы, в которой динамические параметры задавались из данных реанализа MERRA, а содержание озона рассчитывалось с учетом влияния фотохимических и динамических процессов. Использование данных численного моделирования позволило оценить влияние фотохимических и динамических факторов на наблюдаемую изменчивость содержания озона в зимние месяцы в атмосфере над Нижним Новгородом. Проведенный анализ показал, что фотохимические процессы локального образования и разрушения озона не являются источником наблюдаемых кратковременных временных максимумов содержания озона. Среди динамических процессов важную роль играют меридиональные потоки переноса озона из областей насыщенных и обедненных озоном, а также локальные эффекты дивергенции и конвергенции зонального и меридионального потоков.

2. Разработан статистически корректный метод валидации одновременных измерений нескольких атмосферных компонент при условии фотохимического равновесия. В качестве примера рассмотрены данные одновременных измерений OH, HO2, и O3 на высотах мезосферы и их дневное фотохимическое равновесие. Найдено упрощенное алгебраическое соотношение, связывающее локальные концентрации данных компонент в диапазоне высот 50-100 км, параметрами которого являются только температура и концентрация воздуха, а так же константы 9-ти химических реакций. На основании расчетов годового цикла эволюции мезосферы – нижней термосферы посредством трехмерной химико-транспортной модели с динамикой CMAM показано, что данное соотношение хорошо (с точностью не хуже 3-4%) выполняется во всем моделируемом диапазоне высот независимо от сезона и широты.

Тема № 5074052 «Лед»

«Радиофизические методы анализа региональных особенностей динамики природных и антропогенных процессов»

Руководитель: д.ф.-м.н. Иудин Д.И.

Разработана численная 3D модель развития молнии, учитывающая динамику нагревания и охлаждения каналов. Обеспечено одновременное моделирование нескольких ветвей с вероятностным пороговым полем, необходимым для распространения разряда. Разработанная модель позволяет вычислять электрические свойства отдельных ветвей, включая проводимость, электрический ток, продольное электрическое поле, как функции времени. В рамках модели показано, что наличие в облаке нижнего слоя с существенным зарядом может предотвращать возникновение отрицательных молний облако-земля, блокируя нисходящее распространение отрицательного лидера. Кроме того, показано, что отсутствие существенно заряженного нижнего слоя приводит к возникновению внутриоблачных молний вместо молний облако-земля.



Тема № 5034052 «Атмосфера-Э»

«Проблемы глобальной и региональной атмосферной электродинамики»

Руководитель: Мареев Е.А.

Организованы и проведены комплексные эксперименты по разнесенному приему вариаций электрического поля и тока в грозовых условиях и в условиях хорошей погоды в течении всего 2017 года в широком диапазоне частот. Получены результаты по измерению радиоизлучения грозовых разрядов с высоким временным разрешением, проанализированы возможностей использования электрических измерений как средства диагностики динамических процессов различного масштаба в атмосфере. Проведен статистический анализ различных электрических конвективного сезона 2017 г.



Подпрограмма IV.11. Новые источники миллиметрового и терагерцового излучения и их перспективные приложения

НИР № 4894061 «Ввод»

"Исследование электродинамических систем ввода и вывода излучения мощных гиро-ЛБВ миллиметрового диапазона длин волн"

Науч. рук.: д.ф.-м.н. Самсонов С.В.

Для гиро-ЛБВ, рассчитанной на работу на третьей гармонике циклотронной частоты в 3-мм диапазоне длин волн, разработан сверхразмерный вариант устройства ввода/вывода СВЧ излучения с использованием разделителя поляризаций на основе квазиоптической зеркальной линии. Зеркальная линия состоит из 3-х фокусирующих зеркал и двух зеркал с периодической гофрировкой, обеспечивающих различный угол отражения волновых пучков, отличающихся направлением вектора электрического поля (поляризацией). Согласно расчетам, данное устройство может обеспечить ввод/вывод СВЧ излучения с эффективностью выше 80% в полосе около 7%.



НИР № 4924061 «Спектр»

Развитие метода нелинейной спектроскопии молекул в субмиллиметровом диапазоне длин волн для радиоастрономических приложений.

Научный руководитель д.ф.-м.н. А.В. Лапинов

При помощи созданного в ИПФ РАН субдоплеровского спектрометра выполнены исследования торсионно-вращательного спектра молекул однократно дейтерированного метанола CH2DOH. Благодаря измерениям на основе провала Лэмба экспериментальные точности частот переходов в диапазоне 44 – 520 ГГц улучшены в сравнении традиционной спектроскопией примерно на два порядка. Полученные данные представляют большой интерес как при исследованиях физических параметров в областях звездообразования, так при поиске возможных вариаций фундаментальных констант. Т.к. из-за нарушения симметрии в метильной группе в CH2DOH уже нет разделения на A и E-метанол, спектр данной молекулы в сравнении с CH3OH значительно богаче. Кроме этого имеется возможность наблюдений сверхтонких расщеплений, обусловленных квадрупольным спин-вращательным взаимодействием молекулы с ядром дейтерия, что и было впервые измерено.

С целью уменьшения ширины лэмбовских провалов из-за конечного времени пролета молекул поперек волнового фронта завершено создание нового варианта субдоплеровского спектрометра с диаметром газовой ячейки в несколько раз больше используемой. Проведены первые тестовые испытания.

НИР № 4944061 «Зонд 2».

«Новые источники миллиметрового и терагерцового излучения и их перспективные приложения»

Науч. рук.: д.ф.-м.н. А.И. Смирнов

Показана возможность создания на основе диэлектрических наночастиц с большим показателем преломления эффективных нелинейных наноантенн, направленным образом рассеивающих гармоники падающего лазерного излучения, в условиях резонансного возбуждения нескольких близких по частоте электромагнитных мод. Особое внимание уделено кремниевым наночастицам, для которых численно и аналитически изучены особенности генерации второй гармоники вблизи низших по частоте Ми резонансов.

L.A. Smirnov , A.I. Smirnov. “Second-harmonic generation by resonant high-index dielectric nanoparticles”. 2017 19th International Conference on Transparent Optical Networks (ICTON), Electronic ISSN: 2161-2064.

НИР № 4964061 «Матрица».

"Высокочувствительные супергетеродинные матричные приемники миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов длин волн".

Научный руководитель д.ф.-м.н. И.И. Зинченко

Был произведен сравнительный анализ двух возможных конструкций ОМТ - “dual ridge” и ”turnstile”. Обе конструкции дают возможность реализовать полосу приема 67...116 ГГц (относительная полоса 53,6%) с минимальными потерями на отражение и моды высшего порядка. К преимуществам “dual ridge” конструкции стоит отнести лучшую “технологичность” в изготовлении, отработанную в рамках большого международного проекта ALMA. Можно сделать вывод о возможности использовании обеих конструкций ОМТ, в данной ситуации решающими факторами выбора являются отработанность конструкции и технологические/финансовые возможности. Проведён анализ системы облучения для СИС приемника 3 мм диапазона длин волн с использованием программы физической оптики GRASP. Система облучения состоит из гофрированного рупора и двух внеосевых эллиптических зеркал, расположенных в кабине Кассегрена. Результаты моделирования для двух частот (67 ГГц и 115 ГГц) подтвердили возможность использования данной схемы облучения для создания приемных устройств, отвечающих современным техническим требованиям



НИР № 4981063 «МВ-Спектроскопия»

«Высокоточная молекулярная спектроскопия в интересах дистанционного зондирования атмосферы в мм-субмм диапазоне длин волн»

Руководитель М.Ю. Третьяков

Разработан физически обоснованный подход к описанию спектров поглощения в реальных газах, включая резонансные линии и континуум. Новый подход основан на последовательном применении вириального разложения, как для зависимости давления газа от его плотности, так и для разложения коэффициента поглощения газа по поглотителям. В качестве поглотителей при этом выступают: (1) мономолекулярные состояния (мономеры), число которых пропорционально первой степени плотности газа; (2) бимолекулярные состояния (свободные пары, квазисвязанные и истинно связанные двойные молекулы или димеры), общее число которых однозначно связано со вторым вириальным коэффициентом и прямо пропорционально квадрату плотности газа; (3) «тримолекулярные» состояния, число которых связано с третьим вириальным коэффициентом и пропорционально третьей степени плотности и т. д. Общий спектр коэффициента поглощения при этом представляется в виде ряда произведений соответствующих поглотителям спектральных функций (которые могут иметь свои собственные зависимости от плотности поглотителей) на соответствующее количество поглотителей.

Получены и проанализированы записи вращательно-разрешенных спектров димеров водяного пара в районе диагностической атмосферной линии вблизи 183 ГГц. Спектр водяного пара при температуре 296 К и давлении 11 торр в диапазоне от 150 до 240 ГГц был зарегистрирован с помощью резонаторного спектрометра. После вычитания вклада мономолекулярного поглощения (основной составляющей которого в исследуемом диапазоне является спектральная линия чисто вращательного перехода 313-220 молекулы воды с центром вблизи 183 ГГц, интенсивность которой в максимуме превосходит континуальное поглощение примерно на 3 порядка величины) в спектре проявилась последовательность квазиэквидистантных пиков, соответствующих вращательным переходам димера воды. Анализ положения пиков в спектре подтвердил совпадение их центральных частот с частотами серии переходов J J+1, K = 0, Е – тип симметрии молекулы (Н2О)2, известными из низкотемпературных пучковых исследований. Полученная запись содержит пики, соответствующие переходам по J от 12 13 до 18 19, из которых три низкочастотных ранее не наблюдались. Полученный спектр хорошо воспроизводит данные наших измерений в диапазоне от 190 до 260 и от 105 до 150 ГГц, выполненных на предыдущих этапах работы. Согласие данных в области 190-240 ГГц свидетельствует о том, что наблюдаемый спектр является «отпечатками пальцев» димера воды, а не экспериментальным шумом. Сплошной черной линией показан расчет по упрощенной модели спектра димера. Проведенное исследование позволило получить новую информацию о спектре димера воды и уточнить значения эмпирических параметров его упрощенной модели для атмосферных приложений.

С помощью спектрометра на основе провала Лэмба впервые обнаружены и проведены измерения магнитной сверхтонкой структуры вращательных линий Е-метанола в первом возбуждённом торсионном состоянии Vt  = 1 в диапазоне частот (40 – 500) ГГц. Экспериментально показано, что для линий Q – ветви с К = +3  +2, расположенных на частотах (350.7 – 365.0) ГГц, сверхтонкая структура содержит 4 компоненты, которые полностью удалось разрешить для переходов с J = 3, 4, 5, 6. С ростом J расстояние между компонентами сверхтонкой структуры уменьшается, и до J = 18 она наблюдается в виде дублета из-за ограниченности разрешающей силы спектрометра. Для Р – ветви с К = –2 –3 все переходы наблюдаются только в виде дублетов. В отличие от основного торсионного состояния Vt = 0, в котором с ростом J величина расщепления дублетов в Q – ветвях растёт, для Vt = 1 оно уменьшается. Всего найдено и измерено 202 линии в Vt = 1 и Vt = 2 торсионных состояниях, из них 46 с разрешённой и частично разрешённой сверхтонкой структурой. Для описания полученных экспериментальных данных разрабатывается соответствующая теория совместно с коллегами из США и Канады.

НИР №4934062 «Покров Н»

«Разработка инструментальных средств дистанционного микроволнового зондирования и методов их применения для исследования характеристик атмосферы и подстилающей поверхности»

Руководитель: Фейгин А.М.

В 2017 году были решены следующие задачи:

1. Модернизирована методика измерений спектров излучения средней атмосферы в миллиметровом диапазоне длин волн.

2. Проведение продолжительные сеансы наблюдения мезосферного озона с целью регистрации и исследования короткопериодных вариаций его излучения.

3. Продолжен мониторинг стратосферного озона на миллиметровых волнах, что позволит изучить сезонные, межгодовые и более долговременные изменения озонового слоя, включая явления аномальных истощений озона.
НИР №4974062 «АПЕКС-РАН»

«Развитие радиофизических методов исследования ветрового волнения и приповерхностного слоя океана и внутренних водоемов»

Руководитель: Ермаков С.А.

Получены зависимости отношения поляризованной и неполяризованной компонент эффективного сечения радиолокационного рассеяния при различных условиях зондирования (разных углах падения, разных направлениях к ветру). Показано, что отношение компонент растет с увеличением угла падения и сильно зависит от азимутального угла между направлением наблюдения и направлением на ветер, зависимость от скорости ветра и диапазона микроволн (S, C, X) слабая.

В ходе лабораторных экспериментов в овальном ветроволновом бассейне ИПФ РАН с использованием специальной методики, основанной на анализе искажений тест объекта (сетки), установленного на дне бассейна получены данные о поле уклонов поверхностных волн как достаточно малой крутизны (квазилинейных), так и в области больших значений крутизны, отвечающих началу процессов генерации капиллярной ряби на профиле коротких гравитационных волн. Получены новые данные о характеристиках отдельных компонент спектра поверхностного волнения на основе регистрации и статистической обработке подводных изображений точечного источника света при наличии возмущенной волнением границы раздела двух сред: вода-воздух.

Разработана и проверена при помощи численного моделирования методика определения удельной эффективной площади рассеяния морской поверхности (УЭПР) при нулевом угле падения и дисперсии наклонов в полосе обзора космического дождевого радиолокатора, работающего при малых углах падения (+/-18 градусов) в сканирующем режиме. С помощью разработанной методики убрана зависимость сигнала от угла падения, что усилило проявления изменений шероховатости морской поверхности.

Подпрограмма IV.13. Радиоэлектронные методы в исследованиях природной среды и человека
НИР №5474112 «Мезосфера»

«Многочастотное дистанционное микроволновое зондирование средней атмосферы»

Руководитель: Фейгин А.М.

В 2017 году были решены следующие задачи:

1. Разработана методика мониторинга термической структуры приземного слоя и свободной тропосферы с помощью созданного в ИПФ РАН многочастотного радиометрического комплекса.

2. Проведены продолжительные циклы наблюдения термической структуры нижней атмосферы и сравнение полученных данных с результатами спутникового и радиозондового зондирования.

3. Разработан математический аппарат и численные алгоритмы решения обратной задачи ближнепольной томографии диэлектрических сред с помощью системы резонансных СВЧ зондов, созданных на основе отрезков двухпроводной линии.


Подпрограмма V.15. Динамика разреженной плазмы в космосе и лаборатории

НИР №0274211 «Мазер-120»

«Лабораторное моделирование нелинейных волновых процессов в магнитосфере Земли»

Науч. рук.: д.ф.-м.н. А.В. Водопьянов

Проведена систематизация накопленных экспериментальных данных по исследованию спектров возбуждаемых волн в результате кинетических неустойчивостей неравновесной плазмы в открытых магнитных ловушках различного типа. Найдены условия возбуждения как минимум шести различных мод в плазме и проведены оценки инкрементов неустойчивостей.



НИР № 284211 «МССП-2015»

«Особенности ударных волн и формирование горбов плотности при разлёте бесстолкновительной лазерной плазмы»

Науч. рук. чл.-корр. РАН Вл.В.Кочаровский

Выяснены физические причины и условия образования горбов плотности в электростатических ударных волнах, сопровождающих разлёт лазерной плазмы. Согласно проведенному численному моделированию, данное явление может быть объяснено генерацией пакета ионнозвуковых волн под воздействием потоков энергичных электронов в бесстолкновительной плазме. Показано, что для формирования и поддержания слоя уплотнения плазмы в ударной волне существенны вклады нагоняющих ее ускоренных ионов и захватываемых волной ионов фоновой плазмы, образованной наносекундным предымпульсом лазерного излучения в процессе абляции.

НИР №1324212 «Моделирование-2015»

«Лабораторное моделирование взаимодействия волн и частиц в неравновесной плазме магнитосферы»

Руководитель: Костров А.В.

Исследованы волновые поля заданных источников излучения – антенн электрического и магнитного типа, запитываемых излучением диапазона ЭЦР в зависимости от величины концентрации однородной плазмы и температуры электронов; определены дисперсионные характеристики возбуждаемых волновых полей, тип волн, направления переноса фазы и энергии электромагнитного поля с учетом теплового движения электронов для излучения в форме непрерывных и импульсных сигналов.



Подпрограмма VI.17. Межзвездная и межгалактическая среда: активные и протяженные объекты
НИР № 5494021 «Астрохимия».

"Радиоастрономические исследования областей звездообразования на разных стадиях эволюции".

Научный руководитель – д.ф.-м.н. И.И. Зинченко

При помощи 20 метрового радиотелескопа обсерватории Онсала (Швеция) в мае 2017 года проведен обзор около 60-и областей образования массивных звезд в низших вращательных переходах J=1-0 ряда дейтерированных молекул: DCN, DNC, DCO+, N2D+ на частотах 72...77 ГГц. Радиоастрономические наблюдения на этих частотах очень редки. В Онсала они стали возможны, благодаря разработке нового высокочувствительного приёмника диапазона длин волн 4 мм. Наблюдения данных переходов позволяют более надёжно оценивать содержание молекул. Выбор объектов исследования обусловлен тем обстоятельством, что содержание дейтерированных молекул в таких областях плохо изучено. Систематических исследований содержания дейтерированных молекул в плотных массивных облаках не проводилось, поэтому нами был предложен такой обзор. Одновременно с линиями дейтерированных молекул наблюдались линии более распространённых изотопов, таких как H13CN. По крайней мере некоторые из линий дейтерированных молекул были зарегистрированы примерно в половине наблюдавшихся источников. Интенсивности линий во многих случаях сравнимы с интенсивностями линий более распространённых изотопов, что говорит о значительном обогащении дейтерием.

Проведен анализ ранее полученных нами данных наблюдений ряда областей образования массивных звёзд. В частности, анализировались данные наблюдений комплекса звёздообразования S254-S258. Получена карта излучения ионизованного газа в радиодиапазоне на частоте 1.4 ГГц. Исследованы морфология, кинематика и физические характеристики протяженного волокна, ранее найденного в этой области. Детально изучена на разных масштабах пространственно-кинематическая структура северной компоненты плотного молекулярного облака, расположенного между расширяющимися зонами ионизованного водорода. Исследованы эффекты химической дифференциации молекул в областях образования массивных звёзд, в частности, в области W40.


4.4. Гранты Росийского научного фонда
1) НИР №4002971 «ТЭРУФ» Грант РНФ 14-12-00609-П «Разряд, поддерживаемый излучением ТГц диапазона в неоднородном потоке газа как точечный источник экстремального ультрафиолетового излучения»

Руководитель к.ф.-м.н. А.В. Водопьянов

Сроки выполнения: 2017 – 2018
2) НИР № 4072972 «КАПЛЯ» Грант РНФ №14-17-00667-П «Динамика и дистанционная диагностика многофазных сред в пограничных слоях атмосферы и гидросферы»

Руководитель: Троицкая Ю.И.

Сроки выполнения: 2017 – 2018
3) НИР № 4102972 "Баланс" Грант РНФ № 15-17-10024 «Разработка и применение новых методов диагностики источников, содержания и эволюции атмосферных примесей, имеющих климатическое значение»

Руководитель – д.ф.-м.н. Фейгин А. М.

Сроки выполнения: 2015 – 2017
4) НИР № 4012973 «Структура-3П» Грант РНФ № 14-12-01358-П «Нелинейные колебания в динамических сетях с изменяющейся структурой»

Руководитель: д.ф.-м.н. В.И. Некоркин

Сроки выполнения: 2017 – 2018 г.

5) НИР № 4032973 «Переход 2017» Грант РНФ № 14-15-00840-П «Использование лазерно – индуцированных неравновесных процессов в медицинских технологиях»

Руководитель: д.ф.-м.н. В.А. Каменский

Сроки выполнения: 2017 – 2018 г.
6) НИР №4062973 «Оптоакустика-15» Грант РНФ № 14-15-00709-П «Разработка оптико-акустического метода визуализации биотканей с использованием многоэлементной антенны»

Руководитель к.ф.-м.н. И.В. Турчин

Сроки выполнения: 2017 – 2018
7) НИР №4092971 «Ионизация» Грант РНФ № 15-12-10033 «Нелинейные эффекты при взаимодействии интенсивных ультракоротких лазерных импульсов с ионизируемой средой»

Руководитель к.ф.-м.н. Н.В. Введенский

Сроки выполнения: 2015 – 2017
8) НИР №4112971 «Сфероид» Грант РНФ № 15-12-00046 «Сфероидизация дисперсных материалов при воздействии СВЧ излучения гиротрона для использования в аддитивных технологиях»

Руководитель д.ф.-м.н. В.Е. Семенов

Сроки выполнения: 2015 – 2017
9) НИР №4122973 «Керком» Грант РНФ № 15-12-30021 «Лазеры с одновременно высокой средней и пиковой мощностью на основе композитных и керамических активных элементов»

Руководитель – чл.-корр. РАН Е.А. Хазанов

Сроки выполнения: 2015 – 2017

10) НИР №4132971 «Алмаз-16» Грант РНФ № 16-19-00163 «Исследование создания 2-х и 3-х мерных структур NV-центров в монокристаллическом CVD алмазе в процессе его синтеза и изучение спиновых состояний NV-центров для применения в области квантовых коммуникаций и вычислений»

Руководитель – к.ф.-м.н. А.М. Горбачев

Сроки выполнения: 2016 – 2018
11) НИР №4142972 «НАУКАСТИНГ» Грант РНФ № 16-17-00132 «Разработка фундаментальных основ оперативного прогноза молниевой активности и снижения риска ее поражающего воздействия»

Руководитель – чл.-корр. РАН Е.А.Мареев

Сроки выполнения: 2016 – 2018
12) НИР №4182971 «Фотоинжектор» Грант РНФ № 16-19-10448 «Квазиоптический фотоинжекторный комплекс для высокоградиентного ускорения электронных сгустков импульсами мощного лазерного излучения»

Руководитель – д.ф.-м.н. С.В. Кузиков

Сроки выполнения: 2016 – 2018
13) НИР №4202971 «Каскад» Грант РНФ № 16-19-10332 «Усилительный каскад на гиро-ЛБВ W-диапазона для систем радиовидения космических объектов»

Руководитель – д.ф.-м.н. С.В. Самсонов

Сроки выполнения: 2016 – 2018
14) НИР №4212971 «Дискретные системы» Грант РНФ № 16-12-10472 «Компрессия и когерентное суммирование ультракоротких лазерных импульсов в нелинейных сплошных средах и многосердцевинных световодах»

Руководитель – акад.А.Г.Литвак

Сроки выполнения: 2016 – 2018
15) НИР №4242971 «Гиротрино» Грант РНФ № 16-12-10445 «Гиротрино: источник терагерцового излучения, интегрированный со спектрометром ядерного магнитного резонанса»

Руководитель - д.ф.-м.н. В.Л. Братман

Сроки выполнения: 2016 – 2018
16) НИР №4252972 «Визус» Грант РНФ № 16-15-10274 «Новые ОКТ методы как основа контрольных систем с обратной связью при разработке нового поколения лазерных медицинских технологий для управляемой коррекции формы хрящей и роговицы глаза»

Руководитель - д.ф.-м.н. В.Ю. Зайцев

Сроки выполнения: 2016 – 2018
17) НИР №4222973 «Неравновесная плазма» Грант РНФ № 16-12-10486 «Неравновесные состояния плазмы в экстремально сильных световых полях»

Руководитель - к.ф.-м.н. А.В. Ким

Сроки выполнения: 2016 – 2018
18) НИР №4172971 «Нейтрино» Грант РНФ № 16-12-10528 «Динамика и излучение неравновесной плазмы в магнитных полях Солнца, звезд, планет и компактных астрофизических объектов»

Руководитель – чл.-корр. РАН Вл.В. Кочаровский

Сроки выполнения: 2016 – 2018

19) НИР №4162971 «Непрерыв» Грант РНФ № 16-12-10343 «Разработка физических основ создания непрерывных сильноточных ЭЦР источников ионов»

Руководитель – к.ф.-м.н. В.А. Скалыга

Сроки выполнения: 2016 – 2018
20) НИР №4232973 «ГэВ» Грант РНФ № 16-12-10383 «Генерация "ГэВных" пучков электронов при взаимодействии лазерных импульсов субпетаваттной мощности с газовыми и твердотельными мишенями»

Руководитель – чл.-корр. РАН И.Ю. Костюков

Сроки выполнения: 2016 – 2018
21) НИР № 4192972 «Нейросеть» Грант РНФ № 16-12-10198 «Глобальная реконструкция сложных динамических систем: динамические нейронные сети как инструмент моделирования и прогноза»

Руководитель – Ю.Куртц

Сроки выполнения: 2016 – 2018
22) НИР №4152971 «Точка» Грант РНФ № 16-19-10501 «Разработка физических основ создания "точечных" источников нейтронов для нейтронной радиографии и томографии на основе сильноточного ЭЦР источника ионов»

Руководитель – д.ф.-м.н. С.В.Голубев

Сроки выполнения: 2016 – 2018
23) НИР №4262973 «Адаптивность» Грант РНФ № 16-42-01043 «Сложные динамические сети: эффекты гетерогенности, адаптивности и запаздывания»

Руководитель – В.С. Афраймович

Сроки выполнения: 2016 – 2018
24) НИР №4272971 «Глоток» Грант РНФ № 16-42-01078 «Генерация ультракоротких импульсов мм и субмм диапазонов для спектроскопии и диагностики различных сред на основе пассивной синхронизации мод в электронных приборах с нелинейным циклотронным поглотителем в цепи обратной связи»

Руководитель – д.ф.-м.н. Н.С.Гинзбург

Сроки выполнения: 2016 – 2018
25) НИР №4432972 «АРКТОС» Грант РНФ № 17-77-10125 «Развитие методов подводной гидроакустики для мониторинга ветро-волновой и ледовой обстановки в целях эффективного освоения Арктики и Мирового океана»

Руководитель: Титченко Ю.А.

Сроки выполнения: 2017 – 2019
26) НИР №4422972 «Мониторинг» Грант РНФ № 17-77-10125 «Разработка биооптических алгоритмов на основе новых физических моделей световых полей для эвтотрофных пресных вод внутренних водоемов с целью их спутникового мониторинга»

Руководитель: Мольков А.А.

Сроки выполнения: 2017 – 2019
27) НИР №4282973 «ГироРАД» Грант РНФ № 17-19-01602 «Развитие методов селективного обнаружения малых газовых примесей методами молекулярной спектроскопии с применением мощных источников субТГц излучения»

Руководитель: Третьяков М.Ю.

Сроки выполнения: 2017 – 2019
28) НИР №4292971 «ВМС» Грант РНФ № 17-19-01530 «Высокоскоростное микроволновое спекание керамических материалов на основе оксида алюминия и нитрида кремния»

Руководитель: Рыбаков К.И.

Сроки выполнения: 2017 – 2019
29) НИР №4042971 «Компас» Грант РНФ № 14-12-00887-П «Компактные электронные ТГц мазеры с рекордными характеристиками»

Руководитель: Глявин М.Ю.

Сроки выполнения: 2017 – 2018
30) НИР №4322971 «Ось» Грант РНФ № 17-19-01605 «Терагерцовые циклотронные мазеры с приосевыми электронными пучками»

Руководитель: Савилов А.В.

Сроки выполнения: 2017 – 2019
31) НИР №4342973 «Парацельс» Грант РНФ № 17-15-01264 «Оптическая визуализация в разработке новых режимов фотодинамической терапии для клинической и эстетической медицины»

Руководитель: Кириллин М.Ю.

Сроки выполнения: 2017 – 2019
32) НИР №4302971 «Нанорешетка» Грант РНФ № 17-12-01574 «Самоорганизующиеся наноструктуры, формируемые в объеме прозрачного диэлектрика фемтосекундными лазерными импульсами»

Руководитель: Смирнова Д.А.

Сроки выполнения: 2017 – 2019
33) НИР №4332971 «Радиоспектр» Грант РНФ № 17-12-01256 «Прецизионная радиоспектроскопия в астрофизических исследованиях и в лаборатории»

Руководитель: Зинченко И.И.

Сроки выполнения: 2017 – 2019
34) НИР №4352973 «ОКТ УХО» Грант РНФ № 17-15-01507 «Разработка средств оптической когерентной томографии для неинвазивной диагностики заболеваний среднего уха»

Руководитель: Геликонов В.М.

Сроки выполнения: 2017 – 2019
35) НИР №4392971 «Проводник-2017» Грант РНФ № 17-72-10106 «Рассеяние квазиэлектростатических волн на проводящих объектах в средах с анизотропией диэлектрических свойств»

Руководитель: Широков Е.А.

Сроки выполнения: 2017 – 2019
36) НИР №4412971 «Радиовидение» Грант РНФ № 17-79-10422 «Исследование возможностей возбуждения высших гармоник в электродинамических системах мощных терагерцовых гиротронов»

Руководитель: Седов А.С.

Сроки выполнения: 2017 – 2019
37) НИР №4382971 «ТГЦРАЗРЯД» Грант РНФ № 17-72-20173 «Экспериментальное исследование особенностей пробоя газа и динамики разряда, поддерживаемого мощным излучением терагерцового диапазона частот»

Руководитель: Сидоров А.В.

Сроки выполнения: 2017 – 2020
38) НИР №4442977 «Бимформинг» Грант РНФ № 17-79-10378 «Разработка программно-аппаратного комплекса со сверхвысоким пространственным для адаптивного выделения отдельных источников и анализа акустического поля в условиях высокого уровня помех»

Руководитель: Иваненков А.С.

Сроки выполнения: 2017 – 2019
39) НИР №4452973 «Лазер-СВЧ» Грант РНФ № 17-72-10236 «Волоконные лазеры для генерации высокостабильных управляемых последовательностей ультракоротких импульсов со сверхвысокой частотой повторения»

Руководитель: Андрианов А.В.

Сроки выполнения: 2017 – 2019
40) НИР №4402971 «ДРЕЙФ» Грант РНФ № 17-72-10288 «Исследование механизмов дрейфа частоты в спектрах электронно-циклотронного излучения неравновесной плазмы в открытой магнитной ловушке»

Руководитель: Викторов М.Е.

Сроки выполнения: 2017 – 2019
41) НИР №4362973 «Рамановская компрессия» Грант РНФ № 17-72-20111 «Генерация ультракоротких лазерных импульсов петаваттного уровня мощности в процессе стимулированного обратного рамановского рассеяния в плазме»

Руководитель: Скобелев С.А.

Сроки выполнения: 2017 – 2019
42) НИР №4372973 «СИНТЕЗ» Грант РНФ № 17-72-20249 «Использование метода синтеза апертуры для увеличения информативности оптической когерентной томографии в исследованиях in vivo»

Руководитель: Моисеев А.А.

Сроки выполнения: 2017 – 2020
ИФМ РАН

43) Грант РНФ №14-12-00644 «Физико-технологические основы гибридных люминесцентных и лазерных гетероструктур для кремниевой нанооптоэлектроники»

Руководитель член-корреспондент РАН З.Ф. Красильник (2017-2018)


44) Грант РНФ №16-12-10317 «Фазовые переходы в двумерных топологических изоляторах»

Руководитель В.И.Гавриленко (2017-2018)


45) Грант РНФ №15-12-10020 «Транспортные и электродинамические свойства гибридных структур для сверхпроводниковой криоэлектроники и спинтроники»,

Руководитель д.ф.-м.н. А.С. Мельников (2015-2017)




46) Грант РНФ №16-42-01034 «Многослойная оптика на основе бериллия для экстремального ультрафиолетового диапазона»

Руководители д.ф.-м.н. Н.И.Чхало, А.А.Соколов (Institute for Nanometre Optics and Technology) (2016-2018)


47) Грант РНФ №16-12-10340 «Магнитоэлектрический эффект в ферромагнитных наноструктурах»

Руководитель д.ф.-м.н. А.А. Фраерман (2016-2018)


48) Грант РНФ 16-12-10254 «Магнитно-резонансная силовая микроскопия ферромагнитных наноструктур»

Руководитель д.ф.-м.н. В.Л.Миронов (2016 – 2018)


49) Грант РНФ №15-12-10035 «Развитие методов терагерцевой спектроскопии высокого разрешения на основе полупроводниковых и сверхпроводниковых наноструктур»

Руководитель к.ф.-м.н. В.Л. Вакс (2015-2017)


50) Грант РНФ №16-19-10478 «Развитие технологий изготовления ТГц генераторов на основе высокотемпературных сверхпроводников»

Руководитель д.ф.-м.н. А.Л. Панкратов (2015-2017)


51) Грант РНФ №17-12-01360 «Лазеры и спазеры дальнего ИК диапазона на основе наноструктур HgCdTe»

Руководитель С.В.Морозов (2017-2018)


52) Грант РНФ №17-72-10158 «2D топологические изоляторы на основе напряженных структур InAs/GaInSb c большой шириной запрещенной зоны»

Руководитель С.С.Криштопенко (2017-2018)


53) Грант РНФ №17-72-10207 «Микроструктуры на основе деформированного Ge как активная среда для кремниевой фотоники»

Руководитель Д.В.Юрасов (2017-2018)


54) Грант РНФ №17-12-01383 «Локализованные состояния и транспорт в материалах с нетривиальной топологией: от фундаментальных аспектов к потенциальным приложениям»

Руководитель А.В.Самохвалов (2017-2018)


55) Грант РНФ №17-12-01227 «Исследование эмиссионных свойств кластерных пучков при возбуждении импульсным лазерным излучением и квазимолекул в области экстремального ультрафиолетового и мягкого рентгеновского излучения»

Руководитель Н.Н.Салащенко (2017-2018)


56) Грант РНФ №17-79-10397 «Перовскитные фотопреобразователи со стабилизирующими интерфейсными слоями»

Руководитель В.В.Травкин (2017-2018)


57) Грант РНФ №17-72-10166 «Исследование особенностей эпитаксии GaN на A-срезе сапфира»

Руководитель П.А.Юнин (2017-2018)



ИПМ РАН

58) Грант РНФ № 15-03-20030 «Экспериментальные и теоретические исследования фундаментальных закономерностей зарождения и последующей эволюции фрагментированных структур при интенсивной пластической деформации металлов и сплавов в широком диапазоне температурно-скоростных режимов и технологических схем нагружения»

Руководитель чл. корр. РАН Рыбин В.В. (2015-2017)


59) Грант РНФ № 14-19-01637 «Динамика и устойчивость систем "грунт - рельсовая направляющая - высокоскоростной движущийся объект" с учетом эффектов излучения волн и накопления повреждений в материалах конструкций»

Руководитель д.ф.-м.н. Ерофеев В.И. (2014-2018)




4.5. Гранты Правительства РФ для государственной поддержки научных исследований, проводимых под руководством ведущих ученых (Мегагранты)
Тема № 8855952, «Мегаклимат» «Новые подходы к исследованию климатических процессов и прогнозу экстремальных явлений»

Договор от «24» марта 2014 г. № 14.Z50.31.0033 между Министерством образования и науки Российской Федерации, ИПФ РАН и ведущим ученым Юргеном Куртцем

Руководитель: Фейгин А.М.

В 2017 году были решены следующие задачи:

1. Исследованы главные моды климатической изменчивости с учетом внешних воздействий.

2. Разработана новая эмпирическая модель морского льда.

3. Построена эмпирическая модель динамики климата в Плейстоцене.

4. Разработан метод эмпирического моделирования, учитывающий антропогенные и естественные форсинги.



Тема №8845953, шифр «Фукс» «Лабораторные и численные исследования плазменных явлений в экстремальных астрофизических объектах»

Грант Правительства Российской Федерации для государственной поддержки научных исследований, проводимых под руководством ведущих ученых в российских образовательных учреждениях высшего профессионального образования, научных учреждениях государственных академий наук и государственных научных центрах Российской Федерации № 12.Z50.31.0007 (ведущий ученый Жульен Фукс).

Руководитель: Стародубцев М. В.

Проведены работы по модернизации экспериментального комплекса PEARL. В частности, были проведены работы, направленные на одновременное подведение к мишенной камере стенда PEARL нескольких типов излучения, включая два мощных (до 100 Дж) наносекундных импульса (с возможностью использования как первой, так и второй гармоники излучения) и мощный (до 20 Дж) фемтосекундный импульс. Подобная модернизация позволит провести в 2018 году запланированные эксперименты по протонографическому исследованию процессов магнитного пересоединения в различных геометриях. В ходе этих работ были перестроены вакуумные (фемтосекундные) и воздушные (наносекундные) оптические тракты, была изменена оптическая схема фемтосекундной и наносекундной частей лазера PEARL, была усовершенствована система позиционирования мишени для работы с несколькими наносекундными и фемтосекундными мишенями и пр.

Выполнены лабораторные эксперименты по исследованию взаимодействия плазмы с внешними магнитными полями и окружающим веществом и моделирующие процессы аккреции вещества в звездных системах, обладающих собственным магнитным полем. Исследовались магнитогидродинамические и радиационные процессы, развивающиеся при взаимодействии аккреционных потоков плазмы с поверхностью звезды. Была также промоделирована поперечная структура аккреционных потоков при магнитосферной аккреции, в частности, устойчивость границы аккреционных колонок.

Проведены экспериментальные исследования процессов генерации собственных радиоизлучений в различных космических системах, например, радиоизлучения солнечных вспышек IV типа, включая процессы возбуждения плазменных волн в условиях двойного плазменного резонанса в неравновесной плазме. В частности, обнаружены два различных динамических режима кинетической неустойчивости и показано, что эти режимы могут возникнуть при конкуренции процессов возбуждения волн и их индуцированного рассеяния.

Исследованы процессы торможения плазменного потока при инжекции плазмы перпендикулярно силовым линиям магнитного поля со стороны слабого магнитного поля с целью моделирования плазменных процессов при взаимодействии солнечного ветра с магнитосферой Земли. В том числе было обнаружено импульсное электромагнитное излучение имеющее циклотронную природу, связанную с излучением электронов в области интенсивного торможения плазменного потока в магнитном поле. Показано, что наблюдаемое излучение является стимулированным, поскольку его полная мощность существенно превышает мощность спонтанного электронно-циклотронного излучения.

Тема №8822952 шифр «Молния»

«Молнии и грозы: физика и эффекты»

Соглашение № 14.B25.31.0023 с Министерством образования и науки РФ от 28 июня 2013 г. с ДС №1 от 15 мая 2015г. и ДС №2 от 24 февраля 2016 г. (ведущий ученый В.А. Раков)

Руководитель: Мареев Е.А.

Сроки выполнения: 2014 - 2018

В 2017 году внедрена система оперативного прогноза молниевой активности с ассимиляцией данных метеонаблюдений. Создан прототип прибора для локального экспресс прогноза молниевых вспышек. Усовершенствованы модели высотных разрядов в атмосфере. Запущена в работу многофункциональная обсерватория «Безводное». Разработана трехмерная модель глобальной электрической цепи.


4.6. Темы, финансируемые в рамках федеральных целевых программ
Федеральная целевая программа «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы»

Тема № 8922983 «Глаз»

«Разработка экспериментальных образцов приборов оптической когерентной томографии глаза для последующей организации производства»

Руководитель Г.В. Геликонов

Сроки выполнения: 2017–2019

Произведён аналитический обзор современной научно-технической, нормативной, методической литературы, с целью разработки схемотехнических решений, оптических схем комплекса оборудования, предусматривающих модульное использование составных блоков в линейке разрабатываемой продукции; разработки архитектуры программы обработки и автоматизации экспериментального устройства; определения требуемых пользовательских параметров приборов оптической когерентной томографии глаза.

Произведены патентные исследования по исследованию уровня техники в области конструктивных и программных решений, в области разработки методик клинического применения приборов ОКТ офтальмологического назначения.

Произведена подготовка к проведению экспериментальных исследований (закупка комплектующих и изготовление частей экспериментальной установки).

Создана информационная веб-страница проекта.
Тема № 8902983 «Гибрид» «Создание элементной и технологической базы для альтернативных, экологически чистых гибридных термоядерных установок на основе сверхмощных лазерных систем»

Руководитель Е.А. Хазанов

Сроки выполнения: 2017-2019

Проанализирована научно-техническая литература и проведён сравнительный анализ возможностей исследования, осуществлён выбор направления исследований. Был разработан метод формирования квазипрямоугольных наносекундных импульсов с энергией около 280 Дж в многокаскадном усилителе на неодимовом стекле. Был разработан интерферометрического метода сверхточного измерения параметров широкоапертурных элементов мощных лазерных схем. Было проведено численное моделирование динамики лазерного источника с модуляцией добротности.
Тема № 8912981 «Бор» «Разработка мощного компактного нейтронного генератора непрерывного действия для бор-нейтронозахватной терапии онкологических заболеваний»

Руководитель В.А. Скалыга

Сроки выполнения: 2017-2019

В рамках работ по проекту начата разработка макета компактного нейтронного генератора для бор-нейтронозахватной терапии онкологических заболеваний. Разработаны и изготовлены каркас будущего прототипа и разрядная вакуумная камера с интегрированным СВЧ-вводом, оснащенная водяным охлаждением и рассчитанная на непрерывную работу в условиях энерговклада в разряд до 10 кВт.



4.7. Темы, финансируемые по зарубежным грантам и программам
Тема № 3922422 «Горн» Совместные исследования применения миллиметрового излучения для диагностики термоядерной плазмы. Договор о сотрудничестве между ИПФ РАН и Институтом физики плазмы Национального совета по исследованиям (Италия) от 28.04.2007 и дополнительное соглашение №3 от 19.01.2016.

Руководитель к.ф.-м.н. Лубяко Л.В.

Сроки выполнения: 2013  2019

В ходе экспериментальной компании на токамаке ФТУ (Фраскати) с помощью CTS диагностики были выполнены исследования по возможности подавления плазменных неустойчивостей, связанных с возникновением и движением магнитных островов в плазме. Полученные результаты подтверждают перспективность предложенной методики. Дальнейшее продвижение в развитии аппаратурного обеспечения эксперимента требует как перехода на более современную элементную базу, так и решения проблем связанных с необходимостью модификации системы сбора и обработки данных. Последняя основана на использовании быстрого АЦП, позволяющее расширить полосу спектрального анализа рассеянного сигнала до 4.5 ГГц и требует расширения оперативной памяти, чтобы обеспечить требуемый интервал времени.



Тема № 4202423 «КЕРИ» «Разработка усилительной системы для фемтосекундного лазера»

Соглашение о проведении научно-исследовательских работ от 15.02.2016 г.

Заказчик: Korea Electrotechnology Research Institute (KERI)

Руководитель: О.В. Палашов, 2017 г.



В процессе выполнения работы создан двухкаскадный импульсно-периодический лазерный усилитель на базе активных элементов в форме усеченного конуса и тонкого стержня. Выходная энергия составила 1 мДж при средней мощности >10Вт. После компрессии при помощи чирпирующих объёмных Брэгговских решеток (CVBG) с эффективностью 80% получены импульсы длительностью <3 пс и средняя мощность 9 Вт. Лазеры с данными параметрами применяются для лазерной резки и микрообработки материалов.

Исследована возможность создания широкополосных лазерных усилителей с высокой средней мощностью на базе активных элементов из Yb:Y2O3 керамики в форме тонкого стержня. Показано, что в керамике имеется широкий (~4 нм) пик поглощения на длине волны 976 нм, позволяющий использовать стандартные недорогие источники диодной накачки вместо дорогих со стабилизацией длины волны выходного излучения при помощи объемных Брэгговских решеток. Измеренный спектр излучения шириной ~13 нм и центральной длиной волны 1030 нм дает возможность усиливать ультракороткие импульсы. Полученные результаты позволяют рассчитывать на создание в ближайшем будущем мощных усилителей импульсов длительностью <500 фс.

Тема1302802 «Гамбург 2»

Проект Volkswagen Foundation, Германия

"Extreme ocean gravity waves: analysis and prediction on the basis of breather solutions of nonlinear evolution equations".

Руководитель: Е.Н. Пелиновский, 2014 – 2017

Изучена роль взаимодействия большого числа солитонов и бризеров в образовании очень больших волн в рамках интегрируемого модифицированного уравнения Кортевега-де Вриза, пригодного для описания внутренних волн в прибрежных водах. Получены в явном виде условия оптимальной фокусировки солитонов в одну большую волну. Для этого солитоны разной полярности должны быть распределены в пространстве определенным образом, в этом случае амплитуда сфокусированной волны в точности равна суммам амплитуд отдельных солитонов. Такая фокусировка солитонов и бризеров может встречаться в солитонном газе и будет приводить к формированию волн-убийц. В результате найден новый механизм образования волн-убийц. Описанный сценарий очень чувствителен к фазам и полярностям солитонов, что не учитывается в современных кинетических теориях солитонной турбулентности. Этот же механизм образования волн-убийц работает и в других фокусирующих моделях, допускающих решения в виде солитонов и бризеров.

Исследована динамика интенсивных волновых групп на поверхности жидкости в рамках уравнений Эйлера и в лабораторных экспериментах. В частности, изучены процессы формирования солитонов огибающих, отражения от стенки и взаимодействия между собой. Анализ произведен для сильно нелинейных волн с крутизной до kAcr ≈ 0.3 (k - волновое число несущей и Acr - амплитуда горба. Волновые группы приближенно сохраняют свою идентичность после взаимодействий. При взаимодействии со стенкой или друг с другом максимальная амплитуда волны возрастает в 2.5 раза. В случае 4 взаимодействия групп с частотной модуляцией результирующая волна является сильно ассиметричной. В некоторых ситуациях амплитуда наибольшей волны при встречных взаимодействиях оказывается больше, чем при попутных взаимодействиях. Отмеченные особенности важны для понимания механизмов волн убийц в океане.

Проведен статистический анализ рассчитанных нерегулярных волн на поверхности глубокой воды. Появление солитонно-подобных волновых групп большой амплитуды есть достаточно неординарное событие, ведущее к увеличению вероятности появления высоких волн на фоне волнения умеренной интенсивности. При этом ансамбль волновых реализаций должен быть достаточно большим, чтобы редкие события происходили. Мы показали несколько примеров, когда долгоживущие когерентные структуры приводят к экстремальной статистике.

Динамика нелинейных волн на поверхности жидкости конечной глубины изучена численно в рамках уравнений Эйлера. Выбраны начальные условия, соответствующие равновесному состоянию, характеризующим спектром JONSWAP. Результаты расчетов обработаны статистически для получения вероятностных характеристик распределения высот волн и проявлений волн-убийц. Исследовались случаи разной глубины воды: от глубокой до относительно мелкой (kph > 0.8, где kp - волновой номер несущей и h - локальная глубина). Отмечается асимметрия между уклонами водной поверхности на переднем и заднем склонах волны убийцы, она проявляется для достаточно больших волн на всех глубинах. Время жизни волн-убийц может достигать 30-40 периодов волн в зависимости от глубины воды. Максимальная высота волн в расчетах оказывается примерно в три раза больше значительной высоты волн. Несколько случайно выбранных фрагментов записи волн в Балтийском море находятся в согласии с результатами численных расчетов.

Проблема восстановления водной поверхности по измерениям донного давления является важной для океанологии. Мы рассмотрели прямую задачу о вычислении донного давления под поверхностными волнами большой амплитуды, используя теории различного уровня: линейную, слабо-дисперсионную модель Грина-Нагди и уравнения Эйлера в потенциальной формулировке. Расчеты выполнялись как для уединенной волны (солитона), так и для волновой группы с частотной модуляцией. Показано, что результаты линейной теории (интегрирование по частотам) ведет к тем же результатам, что и в модели Грина-Нагди для солитона с амплитудой до A = 0.7 h. В то же время расчеты в рамках линейной теории при интегрировании по волновым векторам оказываются близкими к расчетам в рамках уравнений Эйлера. Во всех случаях результаты расчетов по линейной теории в пространственной и временной областях расходятся между собой примерно на 20%. Результаты расчетов чувствительны к форме волн, или, говоря физическим языком, к соотношению между нелинейностью и дисперсией.

Развита слабонелинейная (до второго порядка) потенциальная теории для описания поля давления в глубине воды под бегущей волновой группой, а также в момент их столкновения. Количественные результаты получены для солитонной огибающей в глубокой воде. При встречном взаимодействии солитонов огибающей нелинейная поправка к давлению оказывается сравнима с линейным решением. Давление слабо убывает с глубиной, имея характерный масштаб спадания как длина огибающей, что существенно больше обычного экспоненциального затухания линейной волны.



Тема №3522522 «Снег» «Создание прототипа»

Источник финансирования: Договор о создании прототипа №01/02-2014 от 15.09.2014г. А.М. Партнёр - Общество с ограниченной ответственностью (SIA «Snowision»), Латвийская республик, Рига.

Руководитель: Фейгин А.М.

Сроки выполнения: 15.09.2014-31.12.2017

1. На основании результатов натурных испытаний 2016 г. прототипа трёхдиапазонного спектрорадиометра, была произведена модернизация прибора: на вход 2, 5 миллиметрового радиометра, входящего в состав прибора, был установлен малошумящий усилитель, что позволило улучшить шумовую температуру спектрорадиометра в 6 -8 раз (в зависимости от частотного канала).

2. Произведена доработка программы сбора и обработки данных, что позволило повысить надежность углового позиционирования прибора и расширило возможности дистанционного (через Интернет) управления его работой.



Тема № 2422423 «ИТ300»

НИОКР «Разработка технической документации и научно-техническое сопровождение изготовления широкоапертурного интерферометра».

Договор № 42-35 от 13.10.2017 г. между Государственным научным учреждением «Институт тепло- и массообмена имени А.В. Лыкова Национальной академии наук Беларуси» и ИПФ РАН

Руководитель НИОКР: Д.Е. Силин

Сроки выполнения: 2017-2018

В соответствии с требованиями 1 этапа договора на создание интерферометра ИТ300, предполагаемого к установке в Институте тепло- и массообмена имени А.В. Лыкова Национальной академии наук Беларуси, выполнены следующие работы. Проведены расчеты оптической системы интерферометра ИТ300. Разработана рабочая конструкторская документация (РКД) на оптические элементы интерферометра ИТ300. Разработаны технические требования на механические элементы и узлы интерферометра. Составлена ведомость покупных изделий на интерферометр.

TERAMIR” Международная лаборатория для проведения научных исследований “Laboratory of Terahertz and Mid-Infrared Collective Phenomena in Semiconductor Nanostructures”. Руководитель с российской стороны - В.И.Гавриленко, 2015-2018 (с возможностью продления на 4 года).



5. Премии и награды
Почетная грамота ФАНО России

Беспалов П.А., Вакс В.Л. (ИФМ РАН), Гордеев Б.А. (ИПМ РАН), Долин Л.С., Жукова Е.И., Карпов Н.И., Ким А.В., Колодиева И.И., Кулагина С.Н., Миронов В.А., Некоркин В.И., Петелин М.И., Семенов В.Е., Соустова И.А., Третьяков М.Ю., Турчин В.И., Фарфель В.А., Фейгин А.М., Фрайман Г.М., Цалолихин В.И., Шлюгаев Ю.В.



Благодарность ФАНО России

Давыдов А.К., Июдина Г.В., Каверин А.А., Калягина Г.В., Кольчугина И.А., Курнева В.С. (ИФМ РАН), Левин С.В., Парушев В.К.


Почетная грамота Российской академии наук

Аверин А.А., Гинзбург В.Н., Голубев С.В., Городецкий О.Ю., Дмитричев А.С., Зинченко И.И., Малышев В.А., Митрофанов О.Г., Москвичев А.Н. (ИПМ РАН), Мотова Е.А. (ИПМ РАН), Невиницын А.А., Пелиновский Е.Н., Сазонтов А.Г., Сарафанов Г.Ф. (ИПМ РАН), Сергиевская И.А., Турчин И.В., Фейгина Т.А., Шевчук Е.Н., Яковец С.Н.


Почетная грамота Губернатора Нижегородской области

Денисов Г.Г., Коротин П.И., Хазанов Е.А.


Почетный диплом Губернатора Нижегородской области

Бабер И.С., Геликонов В.М., Корюкин И.В., Малеханов А.И., Рогов В.В. (ИФМ РАН), Смирнова Г.И., Суворов А.С., Усов В.Г., Уханова И.В.


Благодарственное письмо Законодательного собрания Нижегородской области

Горбачев А.М., Доможирова И.В., Кочаровский Вл.В., Лубяко Л.В., Моченева О.С., Павлов И.С. (ИПМ РАН), Палашов О.В., Папко В.В., Рябикин М.Ю., Сергеев А.С., Стародубцев М.В.



Благодарственное письмо Правительства Нижегородской области

Басов С.А. (ИФМ РАН), Бутин А.В. (ИФМ РАН), Вировлянский А.Л., Давыденко С.С., Ложкарев В.В., Мансфельд А.Д., Песков Н.Ю., Стриковский А.В., Шагин И.А.



Почетная грамота Министерства образования Нижегородской области

Бердник О.Б. (ИПМ РАН), Лапинов А.В., Миронов С.Ю., Пестов А.Е. (ИФМ РАН), Румянцев В.В. (ИФМ РАН)



Благодарственное письмо администрации города Нижнего Новгорода

Болотников А.В., Востоков Н.В.(ИФМ РАН), Иванов В.В. (ИФМ РАН), Калашников Л.Б., Мишин И.В., Царева И.Н. (ИПМ РАН)



Медаль Российского Акустического общества им. академика Л. М. Бреховских

Субочев П.В.



6. Диссертации
Докторские диссертации

(физико-математические науки)



Третьяков М.Ю. «Высокоточная резонаторная спектроскопия атмосферных газов в миллиметровом и субмиллиметровом диапазонах длин волн», диссертационный совет Д 002.069.02 на базе ИПФ РАН, дата защиты: 23 октября 2017 г, специальность 01.04.03 – радиофизика.

Скалыга В.А. «Исследование электронно-циклотронного резонансного разряда с целью генерации интенсивных ионных пучков», диссертационный совет Д 002.069.02 на базе ИПФ РАН, дата защиты: 20 ноября 2017 г, специальность 01.04.08 – физика плазмы.
Кандидатские диссертации

1. Физико-математические науки



Манаков С. А. «Экспериментальные исследования структурно-неоднородных сред методами когерентной акустики», диссертационный совет Д 002.069.01 на базе ИПФ РАН, дата защиты 27 февраля 2017, специальность 01.04.06 – акустика.

Хусаинов Т.А. «Распространение и трансформация электромагнитных волновых пучков в неоднородной магнитоактивной плазме», диссертационный совет Д 002.069.02 на базе ИПФ РАН, дата защиты 19 июня 2017 г., специальность 01.04.08 – физика плазмы.

Ермошкин А.В. «Диагностика приповерхностных процессов в океане на основе радиолокационного зондирования под скользящими углами», диссертационный совет Д 002.069.01 на базе ИПФ РАН, дата защиты 30 октября 2017 г., специальность 25.00.29 – физика атмосферы и гидросферы.

Мысленков С.А., «Диагноз и прогноз ветрового волнения в прибрежной зоне Черного моря», диссертационный совет Д 002.069.01 на базе ИПФ РАН, дата защиты 16 октября 2017 г., специальность 25.00.29 – физика атмосферы и гидросферы.

Изотов И.В. «Развитие разряда в магнитной катушке ионного источника в условиях электронно-циклотронного резонанса» диссертационный совет Д 002.069.02 на базе ИПФ РАН, дата защиты 9 октября 2017 г., специальность 01.04.08 – физика плазмы.

Архипова Н.И. «Применение уточненных теорий стержней и пластин для описания распространения упругих волн в составных элементах конструкций», диссертационный совет Д 212.125.05 при Московском авиационном институте, дата защиты 14 июня 2017 г., специальность 01.02.04 – механика деформируемого твердого тела.

Кириллов С. Ю. «Переходная динамика в модели нейронной активности: динамические бифуркации и сложные динамические пороги возбудимости», диссертационный совет Д 212.166.07 на базе ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского», дата защиты 14 июня 2017 г., специальность 01.04.03 – радиофизика.
2. Технические науки

Леснов И.В. «Криоэлектронные приёмные системы и программно-технические средства для изучения и контроля их характеристик», диссертационный совет Д212.165.01 в Нижегородском государственном техническом университете им. Р.Е.Алексеева, дата защиты 16 февраля 2017 г., специальности 05.12.04 – радиотехника, в том числе системы и устройства телевидения, 05.11.13 – приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий.

Ксенофонтов С. Ю. «Оптимизация сбора и обработки сигналов в приборах оптической когерентной томографии», диссертационный совет Д 212.165.01 при ФГБОУ ВО НГТУ им. Р. Е. Алексеева, дата защиты 01 июня 2017, специальность 05.11.13 – приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий.

Хазов П.А. «Влияние поврежденности материалов на параметры упругих волн», диссертационный совет Д 212.165.08 при Нижегородском государственном техническом университете им. Р.Е. Алексеева, дата защиты 21 декабря 2017 г., специальность 01.02.06 – динамика, прочность машин, приборов и аппаратуры.

3. Зарубежные защиты



Кадыков А.М. Защита диссертации на соискание ученой степени доктора физики Университета Монпелье, дата защиты 29 ноября 2017 (совместная аспирантура), 05.07.01 – твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроника, приборы на квантовых эффектах.

Одинцова Т.А. «Accurate measurements of spectroscopic line parameters of atmospheric relevant molecules». University of Salerno, Department of physics named after E. R. Caianiello and Department of mathematics (Fisciano, Italy), дата защиты 13 июля 2017, PhD Program – Mathematics, Physics and Applications; Curriculum Physics (PhD).

7. Интеллектуальная собственность института

(отчет об изобретательской и патентно-лицензионной работе)
7.1. Общие показатели


Показатели

изобретения

полезные модели

программы

для ЭВМ

ноу-хау

Подано заявок в РФ

12

4

6




Получено охранных документов (свидетельств о регистрации) в РФ

28




6

3

Количество охранных документов, действующих в РФ

68

6

28

10

Количество охранных документов, действующих за рубежом

8









Распределение охранных документов, действующих в РФ, по отделениям и филиалам:

1-е отделение – 19 патентов на изобретения, 2 свидетельства о регистрации программы для ЭВМ, 2 know-how.

2-е отделение – 13 патентов на изобретения, 2 патента на полезную модель, 15 свидетельств о регистрации программы для ЭВМ, 2 know-how.

3-е отделение – 30 патентов на изобретения, 4 патента на полезную модель, 10 свидетельств о регистрации программы для ЭВМ, 6 know-how.

Центр гидроакустики – 2 патента на изобретение, 1 свидетельство о регистрации программы для ЭВМ

ИФМ РАН – 1 патент на изобретение

ИПМ РАН – 1 патент на изобретение.



7.2. Заявки на выдачу патента на изобретение либо полезную модель:

  1. Заявка №201102620 от 26.01.2017 на изобретение «Устройство для выращивания профилированных кристаллов из раствора» автора Нефедова В.Н.

  2. Заявка №2017114309 от 24.04.2017 на изобретение «Способ получения фотолюминесценции отдельных центров окраски в осажденном из газовой фазы алмазе» автора Кукушкина В.А.

  3. Заявка №2017115396 от 02.05.2017 на изобретение «Способ измерения характеристик магнитного поля» авторов Ахмеджанова Р.А., Гущина Л.А., Зеленского И.В., Низова И.А., Низова Н.А., Собгайды Д.А.

  4. Заявка №2017114334 от 24.04.2017 на изобретение «Изолятор Фарадея с переменным направлением поля магнитной системы» авторов Миронова Е.А., Палашова О.В.

  5. Заявка №2017124575 от 10.07.2017 на изобретение «Алмазный фотокатод» авторов Вихарева А.Л., Иванова О.А., Кузикова С.В.

  6. Заявка №2017128264 от 07.08.2017 на изобретение «Изолятор Фарадея для лазеров с высокой средней мощностью» авторов Миронова Е.А., Палашова О.В.

  7. Заявка №2017135881 от 09.10.2017 на изобретение «Способ неразрушающего контроля поврежденности металлов» авторов Гончара А.В., Мишакина В.В., Клюшникова В.А., Курашкина К.В. (ИПМ).

  8. Заявка №2017141311 от 27.11.2017 на изобретение «Активный элемент дискового лазера с системой охлаждения» авторов Старобора А.В., Палашова О.В.

  9. Заявка №2017141315 от 27.11.2017 на изобретение «Сильноточный источник пучков ионов на основе плазмы ЭЦР разряда, удерживаемой в открытой магнитной ловушке» авторов Голубева С.В., Изотова И.В., Разина С.В., Сидорова А.В., Скалыги В.А.

  10. Заявка на изобретение «Способ контроля толщины изделия из стали» авторов Клюшникова В.А., Мишакина В.В. (ИПМ).

  11. Заявка №2017143519 от 12.12.2017 на изобретение «Лазер с модуляцией добротности резонатора и стабилизацией выходных импульсов» авторов Волкова М.Р., Мухина И.Б., Палашова О.В.

  12. Заявка №2017144560 от 19.12.2017 на изобретение «Гомогенизатор пучка лазерного излучения на основе оптического волноводного стержня» авторов Кузнецова И.И., Мухина И.Б., Палашова О.В.

Проведены патентные поиски по каждой из вышеперечисленных заявок.

7.3. Заявки на регистрацию программ для ЭВМ:

  1. «Программа расчета магнитной системы фокусировки и энергетической селекции протонного пучка, полученного в результате лазерно-плазменного взаимодействия в режиме TNSA». Авт. Стародубцев М.В., Соловьев А.А.

  2. «Программа для расчета Байесовой обоснованности модели оператора эволюции в форме комплекснозначной искусственной нейронной сети». Авт. Селезнев А.Ф., Мухин Д.Н., Лоскутов Е.М., Гаврилов А.С.

  3. «Программа для расчета комплекснозначной пространственно-временной моды по многомерному временному ряду». Авт. Селезнев А.Ф., Мухин Д.Н., Лоскутов Е.М., Гаврилов А.С.

  4. «Программа для расчета прогностической эмпирической модели оператора эволюции по многомерному временному ряду с учетом его гладкости». Авт. Гаврилов А.С., Мухин Д.Н., Лоскутов Е.М., Селезнев А.Ф.

  5. «Программа визуализации результатов модельных и натурных метеорологических данных экспериментов IAP»». Авт. Сергеев Д.А., Смирнов А.В.

  6. «Программа расчета порога устойчивости динамических систем». Авт. Клиньшов В.В.



7.4. Полученные свидетельства о регистрации программ для ЭВМ:

  1. Свидетельство № 2017612338 «Программа расчета магнитной системы фокусировки и энергетической селекции протонного пучка, полученного в результате лазерно-плазменного взаимодействия в режиме TNSA». Авт. Стародубцев М.В., Соловьев А.А.

  2. Свидетельство № 2017660391 «Программа для расчета Байесовой обоснованности модели оператора эволюции в форме комплекснозначной искусственной нейронной сети». Авт. Селезнев А.Ф., Мухин Д.Н., Лоскутов Е.М., Гаврилов А.С.

  3. Свидетельство № 2017660486 «Программа для расчета комплекснозначной пространственно-временной моды по многомерному временному ряду». Авт. Селезнев А.Ф., Мухин Д.Н., Лоскутов Е.М., Гаврилов А.С.

  4. Свидетельство № 2017660485 «Программа для расчета прогностической эмпирической модели оператора эволюции по многомерному временному ряду с учетом его гладкости». Авт. Гаврилов А.С., Мухин Д.Н., Лоскутов Е.М., Селезнев А.Ф.

  5. Свидетельство № 2017663492 «Программа визуализации результатов модельных и натурных метеорологических данных экспериментов IAP». Авт. Сергеев Д.А., Смирнов А.В.

  6. Свидетельство № 2017663725 «Программа расчета порога устойчивости динамических систем». Авт. Клиньшов В.В.



7.5. Полученные патенты РФ:

  1. Патент № 169583 на полезную модель «Устройство для калибровки микроволнового радиометра» авторов Швецова А.А., Рыскина В.Г., Большакова О.С., Караштина Д.А., Федосеева Л.И., Фейгина А.М., зарег. 23.03.2017 (по заявке №2016145689 от 23.11.2016).

  2. Патент № 169745 на полезную модель «Оптоакустический микроскоп для биоимиджинга» авторов Субочева П. В., Ковальчука А. В., Плеханова В. И., Прудникова М. Б., Воробьева В. А., Беляева Р. В., Орловой А. Г., Турчина И. В., зарег. 30.03.2017 (по заявке №2016124856 от 21.06.2016).

  3. Патент № 171634 на полезную модель «Устройство оптической спектральной обработки изображения шероховатой поверхности» авторов Баханова В.В., Зуйковой Э.М., Лучинина А.Г., Титова В.И., Троицкой Ю.И., зарег. 07.06.2017 (по заявке №2016146727 от 29.11.2016).

  4. Патент № 2607076 на изобретение «Способ управления сейсмоакустическими косами и устройство позиционирования для его осуществления» автора Костылева К.А., зарег. 10.01.2017 (по заявке №2015141453 от 29.09.2015).

  5. Патент № 2607077 на изобретение «Изолятор Фарадея со стабилизацией степени изоляции» авторов Миронова Е.А., Войтовича А.В., Палашова О.В., зарег. 10.01.2017 (по заявке №2015147454 от 05.11.2015).

  6. Патент № 2607839 на изобретение «Многопроходный лазерный усилитель на дисковом активном элементе» авторов Перевезенцева Е.А., Мухина И.Б., Палашова О.В., зарег. 20.01.2017 (по заявке №2015125271 от 25.06.2015).

  7. Патент № 2615054 на изобретение «Способ измерения поглощаемой мощности в единице объема плазмы СВЧ разряда в водородсодержащем газе» авторов Лобаева М.А., Богданова С.А., Радищева Д.Б., Вихарева А.Л., Горбачева А.М., зарег. 03.04.2017 (по заявке №2015155907 от 25.12.2015).

  8. Патент № 2616354 на изобретение «Способ определения скорости ветра над водной поверхностью» авторов Баханова В.В., Зуйковой Э.М., Лучинина А.Г., Репиной И.А., Титова В.И., зарег. 14.04.2017 (по заявке №2015153001 от 10.12.2015).

  9. Патент № 2618498 на изобретение «Усилитель лазерного излучения с большим коэффициентом усиления, высокой средней и пиковой мощностью и высоким качеством выходного пучка» авторов Кузнецова И.И., Мухина И.Б., Палашова О.В., зарег. 03.05.2017 (по заявке №2015119098 от 20.05.2015)

  10. Патент № 2619357 на изобретение «Оптический вентиль с компенсацией термонаведенной деполяризации в магнитном поле» авторов Снеткова И.Л., Палашова О.В., зарег. 15.05.2017 (по заявке №2015143918 от 13.10.2015)

  11. Патент № 2621365 на изобретение «Ячейка Поккельса для мощного лазерного излучения» авторов Палашова О.В., Старобора А.В., зарег. 02.06.2017 (по заявке №2016134309 от 22.08.2016).

  12. Патент № 2624754 на изобретение «Способ создания легированных дельта-слоев в CVD алмазе» авторов Лобаева М.А., Мучникова А.Б., Вихарева А.Л., Батлера Д.Э., Горбачёва А.М., зарег. 06.07.2017 (по заявке №2015155911 от 25.12.2015).

  13. Патент № 2626233 на изобретение «Способ различения аномалий на водной поверхности средствами многочастотной СВЧ-радиолокации» авторов Ермакова С.А., Сергиевской И.А., Шоминой О.В., Капустина И.А., зарег. 24.07.2017 (по заявке №2015149331 от 18.11.2015).

  14. Патент № 2626284 на изобретение «Пассивный способ обнаружения транспортного средства по его собственному акустическому шуму» авторов Заславского Ю.М., Заславского В.Ю., Сокова А.М., зарег. 24.07.2017 (по заявке №2016124442 от 20.06.2016)

  15. Патент № 2626723 на изобретение «Твердотельный усилитель лазерного излучения с диодной накачкой с большим коэффициентом усиления и высокой средней мощностью» авторов Кузнецова И.И., Мухина И.Б., Палашова О.В., зарег. 31.07.2017 (по заявке №2015147452 от 05.11.2015)

  16. Патент № 2630251 на изобретение «Электронный СВЧ прибор» авторов Фикса А.Ш., Запевалова В.Е., зарег. 06.19.2017 (по заявке №2016113110 от 05.04.2016).

  17. Патент № 2630412 на изобретение «Способ дистанционного определения скорости морского течения» авторов Ермакова С.А., Сергиевской И.А., зарег. 07.09.2017 (по заявке №2016146733 от 29.11.2016).

  18. Патент № 2633726 на изобретение «Устройство получения направленного экстремального ультрафиолетового излучения c длиной волны 11,2  1% нм для проекционной литографии высокого разрешения» авторов Водопьянова А.В., Глявина М.Ю., Мансфельда Д.А., Голубева С.В., Литвака А.Г., Скалыги В.А., Сидорова А.В., Лучинина А.Г., Разина С.В., Изотова И.В., Чхало Н.И., Салащенко Н.Н., Нечая А.Н., зарег. 17.10.2017 (по заявке №2016119288 от 18.05.2016).

  19. Патент № 2634483 на изобретение «Источник нейтронов ограниченных размеров для нейтронной томографии» авторов Голубева С.В., Изотова И.В., Сидорова А.В., Скалыги В.А., зарег. 31.10.2017 (по заявке №2016148445 от 09.12.2016).

  20. Патент № 2634592 на изобретение «Способ идентификации переменного морского течения по данным радиолокационных наблюдений» авторов Ермакова С.А., Сергиевской И.А., зарег. 01.11.2017 (по заявке №2016146730 от 29.11.2016).

  21. Патент № 2637018 на изобретение «Устройство для выращивания профилированных кристаллов из раствора» автора Нефедова В.Н, зарег. 29.11.2017 (по заявке №201102620 от 26.01.2017).

  22. Патент № 2637187 на изобретение «Плазменный СВЧ реактор» авторов Вихарева А.Л., Горбачева А.М., Лобаева М.А., зарег. 30.11.2017 (по заявке №2016146729 от 29.11.2016).

  23. Патент № 2637363 на изобретение «Изолятор Фарадея с кристаллическим магнитооптическим ротатором для лазеров большой мощности» авторов Миронова Е.А., Палашова О.В., зарег. 04.12.2017 (по заявке №2016119274 от 18.05.2016).


Совместно с ООО «Ц–НТР»

  1. Патент № 2629700 на изобретение «Способ определения параметра оптической анизотропии кубического монокристалла, относящегося к классу симметрии m3m, или 432» авторов Миронова Е.А., Палашова О.В., зарег. 31.08.2017 (по заявке №2016141229 от 20.10.2016).


Совместно с НижГМА

  1. Патент № 2626310 на изобретение «Способ визуализации областей объекта, содержащих микродвижения», авторов Моисеева А.А., Геликонова Г.В., Геликонова В.М., Ксенофонтова С.Ю., Зайцева В.Ю., Матвеева А.Л, Матеева Л.А., Загайновой Е.В., Карабут М.М., Сироткиной М.А., Гладковой Н.Д., Виткина И.А зарег. 25.07.2017 (по заявке №2015140095, 22.09.2015).

  2. Патент № 2 615 035 на изобретение «Устройство для регистрации изображений кросс-поляризационной низкокогерентной оптической интерферометрии» авторов Геликонова В.М., Ксенофонтова С.Ю., Моисеева А.А., Ромашова В.Н., Загайновой Е.В., Губарьковой Е.В., Киселевой Е.Б., Гладковой Н.Д., Виткина И.А., зарег. 03.04.2017 (по заявке №2015140092 от 22.09.2015).


ИПМ РАН

  1. Патент № 2626571 на изобретение «Способ определения температурного коэффициента скорости ультразвука» авторов Гончара А.В. и Мишакина В.В., зарег. 28.07.2017 (по заявке №2016142855 от 31.10.2016).


ИФМ РАН

  1. Патент № 2633722 на изобретение «Квантовый генератор (лазер) с оптической накачкой (варианты)» авторов Шастина В.Н., Жукавина Р.Х., Ковалевского К.А., Цыпленкова В.В., зарег. 17.10.2017 (по заявке № 2015155721,от 25.12.2015).



7.6. Заявки, находящиеся на стадии экспертизы по существу:

  1. Заявка №2015153002 от 10.12.2015 на изобретение «Сильноточный источник пучков ионов на основе плазмы электронно-циклотронного резонансного разряда, удерживаемой в открытой ловушке» авторов Голубева С.В., Изотова И.В., Разина С.В., Сидорова А.В., Скалыги В.А.

  2. Заявка №2016145690 от 23.11.2016 на полезную модель «Наземный пассивный микроволновый радиометрический комплекс для измерения высотного профиля температуры нижней и средней атмосферы Земли» авторов Швецова А.А., Рыскина В.Г., Куликова М.Ю., Беликовича М.В., Большакова О.С., Караштина Д.А., Красильникова А.А., Кукина Л.М., Леснова И.В., Скалыги Н.К., Федосеева Л.И., Фейгина А.М.

  3. Заявка №2016146732 от 29.11.2016 на изобретение «Способ вывода из осаждённого из газовой фазы алмаза электромагнитного излучения центров окраски» автора Кукушкина В.А.

  4. Заявка №2016148443 от 09.12.2016 на изобретение «Способ монтажа дискового активного элемента на высокотеплопроводный радиатор» авторов Мухина И.Б., Кузнецова И.И., Палашова О.В.

  5. Заявка №2016150256 от 21.12.2016 на изобретение «Источник пучка ионов на основе плазмы электронно-циклотронного резонансного разряда, удерживаемой в открытой магнитной ловушке» авторов Голубева С.В., Изотова И.В., Разина С.В., Сидорова А.В., Скалыги В.А.

  6. Заявка №2016150257 от 21.12.2016 на изобретение «Сильноточный источник пучка ионов на основе плазмы электронно-циклотронного резонансного разряда, удерживаемой в открытой магнитной ловушке» авторов Голубева С.В., Изотова И.В., Разина С.В., Сидорова А.В., Скалыги В.А.

  7. Заявка №2017114309 от 24.04.2017 на изобретение «Способ получения фотолюминесценции отдельных центров окраски в осажденном из газовой фазы алмазе» автора Кукушкина В.А.

  8. Заявка №2017115396 от 02.05.2017 на изобретение «Способ измерения характеристик магнитного поля» авторов Ахмеджанова Р.А., Гущина Л.А., Зеленского И.В., Низова В.А., Низова Н.А., Собгайды Д.А.

  9. Заявка №2017114334 от 24.04.2017 на изобретение «Изолятор Фарадея с переменным направлением поля магнитной системы» авторов Миронова Е.А., Палашова О.В.

  10. Заявка №2017124575 от 10.07.2017 на изобретение «Алмазный фотокатод» авторов Вихарева А.Л., Иванова О.А., Кузикова С.В.

  11. Заявка №2017128264 от 07.08.2017 на изобретение «Изолятор Фарадея для лазеров с высокой средней мощностью» авторов Миронова Е.А., Палашова О.В.

  12. Заявка №2017135881 от 09.10.2017 на изобретение «Способ неразрушающего контроля поврежденности металлов» авторов Гончара А.В., Мишакина В.В., Клюшникова В.А., Курашкина К.В. (ИПМ).

  13. Заявка №2017141311 от 27.11.2017 на изобретение «Активный элемент дискового лазера с системой охлаждения» авторов Старобора А.В., Палашова О.В.

  14. Заявка №2017141315 от 27.11.2017 на изобретение «Сильноточный источник пучков ионов на основе плазмы ЭЦР разряда, удерживаемой в открытой магнитной ловушке» авторов Голубева С.В., Изотова И.В., Разина С.В., Сидорова А.В., Скалыги В.А.



7.7. Зарегистрированные know-how

  1. №201706016 «Микроволновая камера для пассивного дистанционного мониторинга земных покровов, включая мониторинг состояния снежного покрова» авторов Фейгина А.М., Швецова А.А., Рыскина В.Г., Мухина Д.Н., Федосеева Л.И., Беликовича М. В., зарегистрирован в качестве know-how 08.06.2017.

  2. №201710017 «Алгоритм восстановления волнового фронта из интерференционных картин» автора Силина Д.Е., зарегистрирован в качестве know-how 27.10.2017.

  3. №201710018 «Метод абсолютной калибровки эталонных пластин интерферометра Физо» авторов Кожеватова И.Е., Силина Д.Е., зарегистрирован в качестве know-how 27.10.2017.

8. Подготовка научных кадров
В Институте прикладной физики РАН реализуется уникальная многоуровневая система непрерывной (от лицея до аспирантуры) подготовки научных кадров, основанная на предельно полной интеграции академической науки с высшим образованием. Постановлением Президиума РАН № 268 от 21 ноября 2000 г. для координации совместных исследований Института прикладной физики РАН и Нижегородского государственного университета (ННГУ) в актуальных областях прикладной физики и обеспечения высокого качества подготовки соответствующих специалистов в ИПФ РАН создан Научно-образовательный центр (НОЦ). В 2009 году приказом директора института Научно-образовательный центр преобразован в Научно-образовательный комплекс (НОК). НОК осуществляет научное, учебно-методическое и материально-техническое обеспечение деятельности следующих подразделений:

Классы НОК:

– профильные (физические) классы физико-математического лицея № 40;

ВУЗ:

– базовый факультет Нижегородского государственного университета (ННГУ) «Высшая школа общей и прикладной физики» (ВШ ОПФ),

– специализация «Фундаментальная радиофизика и физическая электроника» (ФРФЭ),

– базовая образовательная лаборатория ВШОПФ,

– филиалы кафедр радиофизического факультета ННГУ,

Аспирантура ИПФ РАН.

НОК ИПФ РАН также проводит летнюю физико-математическую школу для учащихся 9–11 классов Нижегородского региона и активно поддерживает олимпиадное движение школьников и выполнение ими учебно-исследовательских работ. Целью проводимых институтом олимпиад по физике, а также астрономии, астрофизике и физике космоса, а также Приволжского конкурса научно-технических работ школьников РОСТ-ISEF является поиск талантливой молодежи и привлечение ее в науку, а также активизация работы факультативов, спецкурсов, кружков и повышение уровня преподавания предметов естественнонаучного цикла в школах города.




Поделитесь с Вашими друзьями:
1   2   3   4   5


База данных защищена авторским правом ©grazit.ru 2019
обратиться к администрации

войти | регистрация
    Главная страница


загрузить материал