Институт оптики атмосферы (ИОА)
Institute of Atmospheric Optics
Создан 20 ноября 1969 г.
Адрес: 634050, Томск, просп. Академический, 1
Тел. (382 2) 25-97-38
Факс (382 2) 25-90-86
Е-mail: mgg@iao.ru
Директор – д.ф.-м.н. Матвиенко Геннадий Григорьевич
Заместители директора по науке:
д.ф.-м.н. Белан Борис Денисович
д.ф.-м.н. Белов Владимир Васильевич
д.ф.-м.н. Пономарев Юрий Николаевич
Общая численность института 527 чел.; н.с. – 205, ак. – 1, чл.-к. РАН – 2, д.н. – 28, к.н. – 94.
Основные научные направления:
- распространение оптического излучения в атмосфере Земли и других планет;
- оптика и спектроскопия атмосферы, включая проблему радиационно-теплового режима;
- оптические исследования динамических и климатообразующих атмосферных процессов, включая проблему трансформации озонового слоя, в том числе методами дистанционного лазерного зондирования.
Научные подразделения:
Отделение оптической диагностики окружающей среды
(д.ф.-м.н. М.В. Панченко)
Лаборатории:
Оптической погоды (д.ф.-м.н. Б.Д. Белан)
Дистанционной спектроскопии атмосферы (чл.-к. РАН В.В. Зуев)
Оптики аэрозоля (д.ф.-м.н. М.В. Панченко)
Оптического зондирования аэрозолей
(д.ф-м.н. Г.Г. Матвиенко)
Отделение распространения волн
(д.ф.-м.н. В.П. Лукин)
Лаборатории:
Распространения волн
(д.ф.-м.н. В.А. Банах)
Распространения оптических сигналов
(д.ф.-м.н. В.В. Белов)
Оптики случайных сред
(д.ф.-м.н. А.Г. Боровой)
Лазерной диагностики природных сред
(д.ф.-м.н. Е.П. Гордов)
Нелинейных оптических взаимодействий (д.ф.-м.н. А.А. Землянов)
Оптических методов геофизических исследований (д.ф.-м.н. Ю.Д. Копытин)
Когерентной и адаптивной оптики
(д.ф.-м.н. В.П. Лукин)
Отделение спектроскопии атмосферы
(д.ф.-м.н. Л.Н Синица)
Лаборатории:
Флуоресцентных методов исследования (к.ф.-м.н. В.М. Климкин)
Теоретической спектроскопии
(д.ф.-м.н. В.И. Перевалов)
Атмосферной абсорбционной спектроскопии (д.ф.-м.н. Ю.Н. Пономарев)
Квантовой электроники
(к.ф.-м.н. В.О. Троицкий)
Молекулярной спектроскопии
(д.ф.-м.н. Л.Н. Синица)
Статистической оптики
(чл.-к. РАН С.Д. Творогов)
Основные научные результаты
Установлено, что поглощение излучения мелкодисперсными аэрозольными частицами в приземной атмосфере более чем на порядок превышает вклад от молекулярных составляющих атмосферного воздуха в макроокнах прозрачности атмосферы в коротковолновой области спектра 0,4 мкм – 1,1 мкм (рис. 1).
Разработана теория лазерного зондирования верхнего слоя моря, позволяющая использовать многократно рассеянную компоненту в качестве информативной составляющей лидарного сигнала при решении обратных задач (рис. 2). Созданы эффективные алгоритмы восстановления вертикального профиля показателя ослабления света в морской воде, прошедшие апробацию в натурных экспериментах по зондированию вод Северного моря и оз. Байкал.
Рис. 2.
Сравнение дистанционного измерения вертикального профиля показателя ослабления света ε (z) на длине волны λ = 0,532 мкм в оз. Байкал, выполненного с помощью лидара 21.03.01 (кривые 3, 4) и прямого измерения этого показателя выполненного in situ 21.03.01 с помощью погружаемого фотометра-прозрачномера (кривые 1, 2).
При обработке лидарного сигнала учет многократного рассеяния дает кривую 3, а приближение однократного рассеяния – кривую 4.
Fig. 2. Measurements of the vertical profile of the extinction coefficient ε (z) at the wavelength λ = 0,532 mm in Lake Baikal in March 2001: in situ data (1, 2) obtained at 12:00 of March 21, 2001, with a submersible photometer-transparency meter by specialists of LIN SB RAS; the interval between submersion of the instrument (curve 1) and its lift (curve 2) was about one hour; remote measurements (3, 4) with a lidar at 00:00 of March 21, 2001 (12 hours before submersion of the photometer); curve 3 was obtained taking into account multiple scattering, and curve 4 was obtained in the single-scattering approximation.
Создан новый образец высокочувствительного дифференциального фотоакусти ческого (ФА) детектора (рис. 3), основанный на завершенном цикле теоретических и экспериментальных исследований процессов генерации акустического сигнала при селективном лазерном возбуждении молекуляр ного газа при пониженных давлениях. Достигнута рекордная пороговая чувствительность детектора (3 – 9)x10-10 Вт x см-1Гц-1/2 ) в спектрометрах с диодными лазерами.
Рис. 3.
Внешний вид проточного дифференциального резонансного ФА детектора.
Fig. 3. External view of the flow-through differential resonance PA detector.
В 2001 г. институтом опубликовано: статей в рецензируемых журналах – 305, монографий – 1.
Институт сильноточной электроники (ИСЭ)
Institute of High Current Electronics
Создан 27 июля 1977 г.
Адрес: 634055, Томск, просп. Академический, 4
Тел. (382 2) 25-85-44
Факс (382 2) 25-94-10
Е-mail: contact@hcei.tsc.ru
Директор – ак. Бугаев Сергей Петрович
Заместители директора по науке:
чл.-к. РАН Коровин Сергей Дмитриевич
к.ф.-м.н. Турчановский Игорь Юрьевич
Общая численность института 296 чел.; н.с – 107, ак. – 2, чл.-к. РАН – 1, д.н. – 18, к.н. – 56.
Основное научное направление:
- научные основы сильноточной электроники и разработка на этой базе новых приборов, устройств и технологий.
Научные подразделения:
Отделы:
Импульсной техники (ак. Б.М. Ковальчук)
Высоких плотностей энергии (д.ф-м.н. Н.А. Ратахин)
Физической электроники (чл.-к. РАН С.Д. Коровин)
Лаборатории:
Плазменной эмиссионной электроники (д.т.н. Н.Н. Коваль)
Высокочастотной электроники (д.ф-м.н. В.И. Кошелев)
Вакуумной электроники (д.ф-м.н. Д.И. Проскуровский)
Газовых лазеров (д.ф-м.н. В.Ф. Лосев)
Оптических излучений (д.ф-м.н. В.Ф. Тарасенко)
Низкотемпературной плазмы (д.ф.-м.н. Ю.Д. Королев)
Прикладной электроники (ак. С.П. Бугаев)
Теоретической физики (д.ф.-м.н. А.В. Козырев)
Плазменных источников (д.т.н. Е.М. Окс)
Основные научные результаты
Экспериментально подтверждена возможность повышения энергии, запасаемой в ступени линейного трансформатора LTD 100/40 (рис. 1), до 8 кДж, пиковой мощности на согласованной нагрузке – до ~ 50 ГВт и амплитуды тока – до 0,5 МА при сохранении фронта импульса тока ~ 100 нс. Данная работа позволила обосновать возможность построения мощного импульсного генератора прямого действия, способного ввести в низкоимпедансную нагрузку ток со временем нарастания ~ 100 нс без дополнитель ных ступеней усиления мощности.
Рис. 1.
Внешний вид ступени LTD100/40.
1 – конденсаторы Maxwell 31165>(100 кВ, 20 нФ), сгруппированные в 20 пар;
2 – многозазорные разрядники (каждый для своей пары конденсаторов).
Fig. 1. External outlook of the LTD 100/40 stage.
1 – capacitors Maxwell 31165>(100 kV, 20 nF) grouped into 20 pairs;
2 – multigap discharge switches (one for each pair of capacitors).
Предложена физическая модель, объясняющая возможность генерации излучения в системах, основанных на формировании виртуального катода. Показано, что основным механизмом генерации излучения в релятивистской области энергии электронов является модуляция тока электронного пучка за счет изменения потенциала виртуального катода в ВЧ-поле. На основе высоковольтного генератора с индуктивным накопителем энергии впервые в виркаторе получена одномодовая генерация с длиной волны ~15 см импульсной мощностью 1 ГВт и энергией в импульсе 60 Дж (рис. 2).
Рис. 2.
Зависимость мощности СВЧ-излучения, мощности электронного пучка и энергии в СВЧ-импульсе от времени.
Fig. 2. Time dependence of microwave ower, e-beam energy, and energy of microwave impulse.
На тераваттном генераторе МИГ с оригинальной конструкцией релятивистского сильноточного диода с пинчеванием электронного потока получены уникальные гамма-импульсы с фронтом (2 – 2,5) нс, длительностью (6 – 6,5) нс, средним квантом б hn с = (1,5 – 2) мэВ, мощностью дозы (1÷1,5)x1012 P/c на площади 15 см2 с неоднородностью 1:2 (рис. 3).
Рис. 3.Осциллограмма импульсов полученного гамма-излучения.
Fig. 3. Pulse scilloscope traces of the obtained gamm radiation.
В 2001 г. институтом опубликовано 132 статьи в рецензируемых журналах.
Институт солнечно-земной физики (ИСЗФ)
Institute of Solar-Terrestrial Physics
Создан 8 июля 1960 г.
Адрес: 664033, Иркутск, а/я 4026
Тел. (395 2) 46-02-65
Факс (395 2) 51-16-75
E-mail: uzel@iszf.irk.ru
Директор – ак. Жеребцов Гелий Александрович
Заместители директора по науке:
чл.-к. РАН Григорьев Виктор Михайлович
д.ф.-м.н. Потапов Александр Сергеевич
д.ф.-м.н. Коваленко Владимир Афанасьевич
к.ф.-м.н. Потехин Александр Павлович
Общая численность института 532 чел.; н.с. – 142, ак. – 1, чл.-к. РАН – 1, д.н. – 32, к.н. – 69.
Основные научные направления:
- физика Солнца и межпланетной среды;
- физика атмосферы и околоземного космического пространства.
Отдел физики средней атмосферы (д.ф.-м.н. В.В. Кошелев)
Лаборатории:
Оптических исследований атмосферы (к.ф.-м.н. А.В. Михалев)
Аэрономии и космического мониторинга (С.А. Тащилин)
Отдел радиоастрофизики (д.ф.-м.н. А.Т. Алтынцев)
Лаборатории:
Информационного обеспечения и методологии исследований (д.ф.-м.н. В.В. Гречнев)
Радиоастрофизических исследований Солнца (д.ф.-м.н. А.М. Уралов)
Мониторинга солнечной активности (к.ф.-м.н. В.Г. Занданов)
Отдел физики Солнца (чл.-к. РАН В.М. Григорьев)
Лаборатории:
Экспериментальной физики Солнца и астрофизического приборостроения (к.ф.-м.н. М.Л. Демидов)
Строения солнечной атмосферы (д.ф.-м.н. В.И. Скоморовский)
Солнечной активности (к.ф.-м.н. А.В. Мордвинов)
Инфракрасных методов в астрофизике (к.ф.-м.н. П.Г. Папушев)
Отдел исследования магнитосферы и межпланетной среды (д.ф.-м.н. А.С. Потапов)
Лаборатории:
Изучения плазменно-волновой структуры магнитосферы (д.ф.-м.н. А.С. Леонович)
Космофизических исследований и солнечно-земных связей (д.ф.-м.н. В.А. Коваленко)
Физики магнитосферы (к.ф.-м.н. В.Д. Урбанович)
Основные научные результаты
Обнаружены крупномасштабные тепловые неоднородности в фотосфере Солнца, связанные с комплексами активности и активными долготами. Обнаружена модуляция потока излучения Солнца крупномасш табными и долгоживущими магнитными структурами. Построена численная модель, описывающая влияние крупномасштабных магнитных полей, генерируемых солнечным динамо, на поток излучения Солнца в 11-летнем цикле (рис. 1).
Рис. 1.
На панели а показан график изменений интегрального потока излучения Солнца TSI, или солнечная «постоянная»; dTSI – отфильтрованная компонента сигнала ТSI, которая модулирована вращением Солнца и крупномасштабными неоднородностями яркости: комплексами активности (a), факельными полями и долгоживущими магнитными структурами (b). Распределение тепловых неоднородностей по гелиографической долготе (ось ординат) и времени (ось абсцисс) показано на панели (c), время здесь соответствует номерам Кэррингтоновских оборотов. Области повышенной яркости концентрируются к интервалам «активных долгот», внутри которых расположены наиболее мощные проявления солнечной активности.
Fig. 1. Panel a plots the variations of the integral solar emission flux TSI or the solar "constant", dTSI is the filtered component of the signal S which is modulated by solar rotation and by large-scale brightness inhomogeneities: complexes of activity, facular areas and long-lived magnetic structures (b). The distribution of thermal inhomogeneities in heliographic longitude (axis of ordinates) and time (abscissa axis) is shown in panel c, time here figure corresponds to Carrington rotation numbers. Regions of increased brightness are concentrated toward the ranges of "active longitudes", which include the most powerful manifestations of solar activity.
Предложена схема формирования корональных выбросов массы (КВМ), согласно которой возникновение КВМ обусловлено неустойчивостью к расширению системы двух (или более) солнечных волокон, объединяющихся путем медленного магнитного пересоединения. Последующее развитие солнечной вспышки, ускорение и формирование собственно КВМ связано с принципиальным участием внешнего магнитного окружения в дальнейшем развитии неустойчивости. На рис. 2 видно движение темного волокна, улетающего от солнечной поверхнос ти. Эрупция волокна явилась причиной солнечной вспышки и коронального выброса массы. Начальное движение вверх возникает при объединении двух коротких солнечных волокон в одно длинное. При достаточной длине образующегося волокна его последующее движение носит характер магнитогидродина мической неустойчивости. В результате магнитные структуры, первоначально удерживающие волокно у солнечной поверхности, становятся союзниками процесса эрупции волокна в околоземное пространство.
Рис. 2. Последовательность микроволновых изображений участка солнечного диска 4 сентября 2000 г. (ССРТ, 5,7 ГГц) и модель, объясняющая явление корональных выбросов массы.
Fig. 2. Sequence of microwave images of a portion of the solar disk on September 4, 2000 (SSRT, 5,7 GHz) and model explaining the phenomenon of coronal mass ejection.
Во время мощных геомагнитных бурь в северо-восточном регионе России обнаружен эффект перестройки высотной структуры среднеширотной ионосферы к структуре, характерной для авроральных широт (рис. 3).
Рис. 3.
Высотно-временные изменения электронной концентрации (левая панель) и высотные профили Ne (справа), измеренные на Иркутском радаре некогерентного рассеяния в спокойный (15 июля 2000 г.) и геомагнитно-возмущенный (16 июля 2000 г.) дни.
Fig. 3. Height-time variations in electron density (left panel) and height Ne profiles (right) as measured with the Irkutsk incoherent scatter radar on quiet (July 15, 2000) and geomagnetically disturbed day (July 16, 2000).
Установлено, что в период стратосферных потеплений в азиатском регионе наблюдаются особенности ряда характеристик атмосферы, в частности аномальное увеличение интенсивности эмиссии в линии 577,7 нм, падение общего содержания электронной концентрации в ионосфере в 1,5 – 2 раза и значительное изменение в распределении общего содержания озона (рис. 4).
Рис. 4.
Распределение: а – общего содержания озона 01.12.2000 г., b – температуры атмосферы на уровне 10 гПа 01.12.2000 г. (начальная фаза стратосферного потепления; по данным спутникового радиометра TOVS/NOAA). Вариации: с – усредненной за ночь интенсивности эмиссии 557,7 нм (ноябрь – декабрь 2000 г.), d – полного электронного содержания для Восточно-Сибирского региона за ноябрь – декабрь 2000 г.
Fig. 4. Total ozone content distribution on December 1, 2000 (iInitial phase of stratospheric warming; from the satellite-based TOVS/NOAA radiometer) – a; Atmospheric temperature distribution at 10 gPa level on December 1, 2000 (initial phase of stratospheric warming; from the satellite-based TOVS/NOAA radiometer) – b. Variations of the night-time-averaged 557,7 nm emission intensity (November – December 2000) – c; total electron content variations for the East-Siberian region for the period November – December 2000 – d.
В 2001 г. институтом опубликовано 178 статей в рецензируемых журналах.
Институт физики им. Л.В. Киренского (ИФ)
Kirensky Institute of Physics
Создан 12 октября 1956 г.
Адрес: 660036, Красноярск, Академгородок
Тел. (391 2) 43-26-35
Факс (391 2) 43-89-23
Е-mail: dir@iph.krasn.ru
Директор – ак. Александров Кирилл Сергеевич
Заместители директора по науке:
д.ф.-м.н. Овчинников Сергей Геннадьевич
д.ф.-м.н. Петраковский Герман Антонович
к.ф.-м.н. Втюрин Александр Николаевич
Общая численность института 329 чел.; н.с. – 136, ак. – 1, д.н. – 25, к.н. – 74.
Основные научные направления:
- физика магнитных явлений и материалов;
- физика конденсированных сред и материалы электронной техники.
Лаборатории:
Аналитических методов исследования вещества (к.ф.-м.н. Г.Н. Чурилов)
Когерентной оптики (д.ф.-м.н. А.К. Попов)
Кристаллофизики (ак. К.С. Александров)
Магнетизма горных пород (д.ф.-м.н. А.Г. Звегинцев)
Магнитной динамики (д.ф.-м.н. П.Д. Ким)
Магнитных материалов (к.ф.-м.н. Л.Н. Безматерных)
Молекулярной спектроскопии (чл.-к. РАН В.Ф. Шабанов)
Радиоспектроскопического анализа (д.ф.-м.н. В.Е. Зобов)
Радиоспектроскопии диэлектриков (к.ф.-м.н. А.А. Суховский)
Резонансных свойств магнитоупорядочен ных веществ (д.ф.-м.н. Г.А. Петраковский)
Сильных магнитных полей (к.ф.-м.н. М.И. Петров)
Теоретической физики (д.ф.-м.н. В.А. Игнатченко)
Теории нелинейных процессов (д.ф.-м.н. А.Ф. Садреев)
Теории твердого тела (д.ф.-м.н. В.В. Вальков)
Физики магнитных пленок (д.ф.-м.н. Р.С. Исхаков)
Физики магнитных явлений (д.ф.-м.н. С.Г. Овчинников)
Электродинамики и СВЧ-электроники (д.ф.-м.н. Б.А. Беляев)
Основные научные результаты
Построена феноменологическая теория несоизмеримой структуры метабората меди.
В построенной теории с учетом пространственной группы симметрии I 4 2 d в термодинамический потенциал включены инварианты Лифшица. Экспериментальные результаты, полученные методом дифракции нейтронов при исследовании основного магнитного состояния метабората меди CuB2O4, и численное моделирование температурной зависимости волнового вектора спирали q (рис. 1, а) и теплоемкости кристалла Cp (рис. 1,b) продемонстрировали удовлетворительное согласие теории и эксперимента. Показано, что при 21 К кристалл переходит в антиферромагнитное соизмеримое состояние и при 10 К магнитная структура формирует несоизмеримое состояние типа солитонной решетки.
Рис. 1.
Расчетные (сплошная и пунктирная линии) и экспериментальная (≦) температурной зависимости волнового вектора спирали q (рис. 1,a) и теплоемкость кристалла Cp (рис. 1,b).
Fig. 1. Theoretical (continuous and dushes lines) and experimental (≦) temperature dependence of a wave vector of a spiral q (fig. 1,a) and heat capacity of a crystal Cp (fig. 1,b).
На одноосных магнитных пленках в спектрах ферромагнитного резонанса (ФМР) обнаружен новый острый пик магнитной восприимчивости в планарном поле, направленном ортогонально к оси легкого намагничивания (рис. 2). Ширина пика значительно уже ширины линии однородного ферромагнитного резонанса, а его положение в поле, равном полю анизотропии пленки, не зависит от частоты накачки. Природа пика связана с резким увеличением статической перпендикулярной восприимчивости пленки вблизи поля анизотропии. Феноменологически показано, что обнаруженный пик можно наблюдать лишь на качественных образцах с малой угловой и амплитудной дисперсией одноосной анизотропии.
Рис. 2. Зависимости резонансных частот f от поля ФМР H.
Fig. 2. The field-frequency dependence of FMR H.
Обнаружен факт влияния электронной плотности на образование фуллеренов в плазме. Таким образом, появилась реальная возможность управлять плазменным синтезом фуллеренов. Этот вывод сделан на основании проведенных квантово-химических расчетов энергий образования углеродных кластеров как из нейтральных частиц, так и из частиц с отрицательным зарядом, а также на основании экспериментальных результатов. Экспериментально было об наружено, что эффективно фуллерены образуются при наличии в плазме ионизационной неустойчивости – самопроизвольной или вынужденной (рис. 3).
Рис. 3. Эволюция структуры больших (А) и маленьких (В) кластеров при изменении их зарядового состояния.
Fig. 3. Evolution of the Structures of the large (A) and small (B) clusters with different charge under minimization.
В 2001 г. институтом опубликовано: статей в рецензируемых журналах – 153, монографий – 1.
 В оглавление |
Далее 
|
 Ваши комментарии Обратная связь |
![[SBRAS]](/gif/s_sigma.gif)
[СО РАН] [ИВТ СО РАН] |
© 1996-2014, Сибирское отделение Российской академии наук, Новосибирск
© 1996-2014, Институт вычислительных технологий СО РАН, Новосибирск
Дата последней модификации: Tuesday, 09-Jul-2002 12:41:02 NOVST