Создан 7 июня 1957 г.
Адрес: 630090 Новосибирск, просп. Академика В.А. Коптюга, 1
Тел. (383 2) 33-35-80
Факс (383 2) 33-38-63
Е-mail: iae@iae.nsk.su

Директор — чл.-кор. РАН Шалагин Анатолий Михайлович
Заместители директора по науке:
д.т.н. Киричук Валерий Сергеевич
д.ф.-м.н. Малиновский Валерий Константинович
д.т.н. Потатуркин Олег Иосифович

Общая численность института — 435 чел.; научных сотрудников — 144, членов-корреспондентов РАН — 2, докторов наук — 30, кандидатов наук — 84.

Основные научные направления:
— физические процессы в газах и конденсированных средах, индуцируемые излучением; лазерные технологии и системы;
— методы, модели и системы восприятия, анализа и отображения информации на основе электронных и оптических технологий.

Лаборатории:
Физики лазеров (д.ф.-м.н. В.П. Сафонов)
Нелинейной спектроскопии газов (чл.-кор. РАН А.М. Шалагин)
Нелинейной физики (д.ф.-м.н. К.П. Комаров)
Физической электроники (д.ф.-м.н. В.К. Малиновский)
Оптических информационных систем (д.т.н. П.Е. Твердохлеб)
Лазерных технологий (к.т.н. А.Г. Полещук)
Лазерной графики (к.т.н. В.П. Бессмельцев)
Тонкопленочных сегнетоэлектрических структур (д.ф.-м.н. Э.Г. Косцов)
Нечетких технологий (д.т.н. Ю.Н. Золотухин)
Цифровых методов обработки изображений (д.т.н. В.С. Киричук)
Фотоники (д.ф.-м.н. Д.А. Шапиро)
Вероятностных методов исследования информационных процессов (к.т.н. А.Л. Резник)
Программных систем машинной графики (д.ф.-м.н. М.М. Лаврентьев)
Синтезирующих систем визуализации (к.т.н. Б.С. Долговесов)
Физико-технических проблем дистанционной диагностики (д.т.н. О.И. Потатуркин)
Интегрированных информационных систем управления (к.т.н. А.А. Лубков)

Выявлены нелинейно-оптические свойств J-агрегатов полиметиновых красителей 4950у и 4924у в тонких пленках и впервые реализовано их использование в качестве малоинерционных насыщающихся поглотителей для пассивной синхронизации мод твердотельного лазера. В результате этого в YAG:Nd³⁺-лазере с отрицательной обратной связью получены стабильные ультракороткие импульсы (рис. 1) длительностью 13 пс. Применение тонкопленочного насыщающегося поглотителя в виде J-агрегатов существенно упрощает конструкцию лазера, на порядок понижает интенсивность насыщения поглотителя, в несколько раз увеличивает глубину модуляции потерь резонатора по сравнению с Керровской линзой и нелинейным полупроводниковым зеркалом.

Рис. 1. Типичная развертка цуга ультракоротких импульсов (а) (период повторения 15 нс) и одиночного импульса генерации (б) (жирная линия — аппроксимация функцией sch2(t)). Fig. 1. Typical time scanning of the train of ultra short pulses (а) (pulse distance is 15 ns) and of the single generated pulse (б) (bold line — the fit by sch2(t)).

Создана новая модификация лазерного интерферометра Физо (рис. 2, а), в котором синтезированная голограмма (4) выполняет функцию пробного оптического стекла, благодаря чему устранены принципиальные ограничения точности измерения из-за искажений, вносимых подложкой голограммы. Впервые предложено объединить в виде одной комбинированной голограммы (4) два оптических элемента: голограмму опорной поверхности и голограмму исследуемой оптической поверхности (5). На рис. 2, б показана профилограмма центральной части изготовленной голограммы, которая состоит из линейной отражающей решетки, наложенной на внеосевую (φ=0,25°) рельефную зонную пластинку. Типичная интерферограмма проверяемой поверхности (образцовое сферическое зеркало f/1,5) приведена на рис. 2, в (благодаря использованию внеосевой схемы полностью исключены блики и паразитные дифракционные порядки).

Рис. 2. Лазерный интерферометр с синтезированной голограммой в качестве эталона Физо. Fig. 2. Laser interferometer with computer generated hologram used as Fizeau etalon.

Лазерный интерферометр запущен в опытную эксплуатацию на предприятии г. Новосибирска для контроля формы оптических зеркал диаметром до 300 мм и обеспечивает измерения с погрешностью менее 30 нм; защищен патентом РФ.

Обнаружено экспериментально и описано теоретически чередующееся насыщение выходной мощности спектральных компонент (накачки P₀^out, первой P₁^out и второй P₂^out стоксовых компонент) в зависимости от входной мощности накачки P₀ⁱⁿ (рис. 3) двухступенчатого волоконного ВКР-лазера на основе фосфосиликатного стекла. Показано, что спектр первой стоксовой компоненты, генерируемой в плотном резонаторе, расщепляется и уширяется так, что эффективный коэффициент пропускания возрастает с 1 до 15%. С учетом уширения (сплошные кривые на рис. 3) достигается хорошее согласие абсолютных значений мощности генерации в теории и эксперименте. Показано, что при температурной перестройке волоконных брэгговских решеток, образующих резонатор, спектр становится асимметричным. Предложенная модель хорошо описывает наблюдаемое уширение, расщепление и асимметрию спектра.

Рис. 3. Выходная мощность спектральных компонентов P0out, P1out, P2out (λi = 1,08; 1,26 и 1,52 мкм соответственно) в зависимости от входной мощности P0in: точки — эксперимент; штриховые линии — расчет при эффективном пропускании плотного резонатора t1eff=1%, сплошные — при t1eff=15%. Fig. 3. Output power P0out, P1out, P2out of spectral components (λi= 1,08; 1,26 and 1,52 μm accordingly) versus the input pump power P0in: experimental points and calculations at effective transmission of the first cavity t1eff =1% (dashed line), 15% (solid line).

Теоретически предсказано и экспериментально продемонстрировано, что двухволновое фоторефрактивное взаимодействие может быть использовано для замедления (ν@0,025 см/с) светового импульса, распространяющегося в фоторефрактивной среде (рис. 4). В отличие от других известных схем замедления световых импульсов, фоторефрактивная нелинейность приводит к усилению амплитуды задержанного импульса.

Рис. 4. Экспериментальные зависимости от времени входной (кривая 1) и выходной (кривая 2) нормирован ных интенсивностей сигнала для фоторефрактивных кристаллов BaTiO3 и Sn2P2S6. Fig. 4. Experimental time dependences of the normalized input and output intensities of the signal (curves 1 and 2, respectively) for BaTiO3 и Sn2P2S6 photorefractive crystals.

Всего за 2003 г. институтом опубликовано: статей в рецензируемых журналах — 134, монографий — 3.

Создан 21 августа 1962 г.
Адрес: 677891 Якутск, просп. Ленина, 31
Тел. (411 2) 44-55-51
Факс (411 2) 44-55-51
E-mail: ikfia@ysn.ru, berezhko@ikfia.ysn.ru, sci.secr@ikfia.ysn.ru, gmakarov@ikfia.ysn.ru

Директор — д.ф.-м.н. Бережко Евгений Григорьевич
Заместитель директора по науке — к.ф.-м.н. Ёлшин Виктор Константинович

Общая численность института — 230 чел.; научных сотрудников — 67, академик — 1, докторов наук — 8, кандидатов наук — 40.

Основные научные направления:
— физика космических лучей;
— физика околоземного космического пространства.

Научные подразделения:
Отдел частиц сверхвысоких энергий (д.ф.-м.н. И.Е. Слепцов)
Лаборатории:
Широких атмосферных ливней (д.ф.-м.н. И.Е. Слепцов)
Комплексных исследований частиц сверхвысо ких энергий (д.ф.-м.н. В.А. Колосов)
Отдел физики космической плазмы (д.ф.-м.н. Е.Г. Бережко)
Лаборатории:
Теории космической плазмы (д.ф.-м.н. С.И. Петухов)
Космических лучей высоких энергий (к.ф.-м.н. П.А. Кривошапкин)
Отдел аэрономии (д.ф.-м.н. С.И. Соловьев)
Лаборатории:
Геомагнетизма (д.ф.-м.н. С.И. Соловьев)
Полярных сияний и свечения ночного неба (к.ф.-м.н. В.Н. Алексеев)
Ионосферных исследований (к.ф.-м.н. В.Ф. Смирнов)
Магнитосферных частиц (к.ф.-м.н. С.Н. Самсонов)
Радиофизических исследований магнитосферы (к.ф.-м.н. В.А. Муллаяров)
Геоинформатики (к.ф.-м.н. В.С. Соловьев)
Информационных технологий (А.А. Турпанов)

Основные научные результаты

Показано, что измерения распределения поверхностной яркости по видимому диску остатка сверхновой SN 1006, выполненные в рентгеновском диапазоне космической обсерватори ей Chandra, полностью согласуются с предсказаниями, сделанными на основе нелинейной теории ускорения космических лучей в остатках сверхновых (рис. 1). Сильная концентрация излучения, имеющего нетепловую синхротрон ную природу, к краю остатка свидетельствует о значительном усилении магнитного поля в остатке, что является прямым подтверждением эффективного ускорения космических лучей, а также подтверждением идеи о том, что остатки сверхновых являются основным источником галактических космических лучей.

Рис. 1. Интенсивность рентгеновского излучения с энергией 2—10 кэВ остатка сверхновой SN 1006 в зависимости от расстояния до центра остатка, выраженного в радиусах остатка R: экспериментальные точки — результаты измерений, выполненных космической обсерваторией Chandra [Bamba et al., Astrophys. J., 2003, v. 589, p.827], кривая — расчет [Berezhko et al., Astron. Astrophys., 2003, v. 412, l11] на основе нелинейной кинетической теории ускорения космических лучей в остатках сверхновых. Fig.1. Intensity of X-ray radiation with the energy 2—10keV of the SN 1006 supernova remnant depending on the distance up to the centre of remnant expressed in radii R of the remnant. The experimental points are the results of measurements at the Chandra space observatory [Bamba et al., Asrophys. J., 2003, v. 589, p. 827], the curve is calculation [Berezhko et al., Astron. Astrophys., 2003, v.412, l11] carried out on the basis of the nonlinear kinetic theory of cosmic ray acceleration in supernova remnants.

Анализ направлений прихода космических лучей (КЛ), зарегистрированных Якутской установкой широких атмосферных ливней (ШАЛ), обнаруживает значимую анизотропию в интервале энергии (1—2)×10¹⁹ эВ, характеризуемую избыточным потоком частиц из области небесной сферы 1,7^h< α <3,7^h; 45° < δ < 60° (рис. 2). Такой характер анизотропии ожидается, если вклад внегалактических источников в наблюдаемый поток КЛ возрастает с ростом энергии Е, и становится преобладающим при E > 10¹⁹ эВ над вкладом галактических источников КЛ.

Рис. 2. Интенсивность космических лучей J/<J> в области энергий E > 1018 эВ как функция прямого восхождения α (a) и склонения δ (б). <J> — усредненная по направлениям прихода интенсивность космических лучей. Fig. 2. Cosmic ray intensity J/<J> in the energy range E > 1018 eV as a function of right ascension α (a) and declination δ (б). <J> is the cosmic ray intensity averaged over arrival directions.

Всего за 2003 г. институтом опубликовано: статей в рецензируемых журналах — 35.

Создан 27 марта 1991 г.
Адрес: 630090 Новосибирск просп. Академика М.А. Лаврентьева, 13/3
Тел. (383 2) 34-39-21
Факс (383 2) 33-20-67
Е-mail: bagayev@laser.nsc.ru

И.о. директора — д.ф.-м.н. Дмитриев Александр Капитонович

Общая численность института — 282 чел.; научных сотрудников — 80, академик — 1, докторов наук — 17, кандидатов наук — 40.

Основные научные направления:
Оптика, лазерная физика:
— лазерная спектроскопия сверхвысокого разрешения и ее фундаментальные применения;
— твердотельные и полупроводниковые лазерные системы и материалы квантовой электроники;
— генерация фемто- и аттосекундных импульсов;
— взаимодействие лазерного излучения с веществом;
— энергетика мощных лазеров для научных исследований и технологий.

Научные подразделения:
Отдел лазерной физики (акад. С.Н. Багаев)
Лаборатории:
Лазерных медицинских технологий (А.П. Майоров)
Физики лазеров сверхкоротких импульсов (к.ф.-м.н. Е.В. Пестряков)
Лазерных кристаллов и прецизионных лазерных систем (совместная с Институтом кристаллографии РАН)
(д.ф.-м.н. А.А. Каминский)
Лазерной биофизики (д.б.н. В.И. Федоров)
Отдел лазерных систем (д.ф.-м.н. А.К. Дмитриев)
Лаборатории:
Импульсных газоразрядных систем (д.ф.-м.н. А.А. Ражев)
Инфракрасных лазерных систем (к.ф.-м.н. А.И. Карапузиков)
Прикладной лазерной интерферометрии (к.ф.-м.н. В.А. Орлов)
Лазерных информационных систем (д.т.н. Б.В. Поллер)
Отдел лазерной плазмы (д.ф.-м.н. А.Г. Пономаренко)
Лаборатории:
Энергетики мощных лазеров (д.ф.-м.н. А. Г. Пономаренко)
Мощных непрерывных лазеров (Г.Н. Грачев)
Отдел электронных систем (д.т.н. Б.Д. Борисов)
Лаборатории:
Лазерных электронных систем (к.т.н. В.А. Жмудь)
Информационных технологий (к.т.н. Г.П. Ульянов)
Иркутский филиал ИЛФ СО РАН
Отдел лазерных и лучевых технологий (д.ф.-м.н. Е.Ф. Мартынович)
Лаборатории:
Когерентно-оптических исследований (д.х.н. А.А. Потапов)
Лазерных систем и технологий (к.ф.-м.н. С.Н. Малов)
Математических исследований и лазерных технологий (д.ф.-м.н. Л.Б. Цвик)
Научно-испытательный полигон «Кайтанак» (В.К. Кудрявцев)

Основные научные результаты

Разработан гибридный принцип усиления импульсов в тераваттной фемтосекундной лазерной системе оптического диапазона, основанный на применении последовательного нелинейно-оптического и лазерного методов усиления (рис. 1).

Рис. 1. Гибридный принцип усиления импульсов в фемтосекундном комплексе. Fig. 1. The hybrid principle of amplification of pulses in the femtosecond complex.

Разработана технология и создана новая широкополосная твердотельная активная среда для фемтосекундных лазерных систем с диодной накачкой излучением 650—670 нм — кристалла гексаалюмината бериллия (BeAl₆O₁₀), активированного ионами трехвалентного хрома, с полосой усиления 250 нм в области 750—1000 нм, временем жизни ~13,5 мкс и сечением вынужденного излучения ~6·10^–20 см² (рис. 2).

Рис. 2. Параметры новой твердотельной активной среды для фемтосекундных лазерных систем ближнего ИК-диапазона — кристалл Cr:BеAl6O10. Fig. 2. Parameters new solid-state active medium for femtosecond laser systems of near IR region — Cr:BеAl6O10 crystal.

Всего за 2003 г. институтом опубликовано: статей в рецензируемых журналах — 93.

Создан 20 ноября 1969 г.
Адрес: 634050 Томск, просп. Академический, 1
Тел. (382 2) 49-27-38
Факс (382 2) 49-20-86
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 — 530 чел.; научных сотрудников — 220, членов-корреспондентов РАН— 2, докторов наук — 31, кандидатов наук — 102.

Основные научные направления:
— атмосферная оптика и спектроскопия; распространение оптического излучения в атмосфере;
— исследование процессов, определяющих оптическое состояние атмосферы;
— оптико-электронные системы и технологии исследования окружающей среды.

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.-кор. РАН В.В. Зуев)
Оптики аэрозоля (д.ф.-м.н. М.В. Панченко)
Оптического зондирования аэрозолей (д.ф-м.н. Г.Г. Матвиенко)
Группа атмосферной акустики (к.ф.-м.н. С.Л. Одинцов)
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 (к.ф.-м.н. Ю.Ф. Аршинов)
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)
Центр интегрированных информационных систем (чл.-кор. РАН С.Д. Творогов)

Основные научные результаты

На основе цикла комплексных исследований предложены и реализованы новые методы оптико-акустических измерений времен столкновительной релаксации высоковозбужденных (Е > 10 000 см^–1) колебательных состояний молекул в многокомпонентных газовых смесях (рис. 1, а, б). Впервые измерены полные времена релаксации для состояния ν₁ + 3ν₃ (Е = 14 400 см^–1) Н₂О в столкновениях с Н₂О, N₂, O₂ (рис 1, в) и определены средние значения энергии, передаваемой в единичном столкновении: 15—30 и 90—100 см^–1 при энергии возбуждения Е = 500—3700 и 14 400 см^–1 соответственно.

Рис. 1. Регистрируемый сигнал конденсаторного микрофона (вынужденные колебания мембраны) (а), восстановленная форма импульса давления (б) и полученные времена релаксации различных колебательных уровней Н2О при давлении 1 Торр (в), · — литературные данные, *— настоящая работа. Fig. 1. Signal recorded by a capacitor microphone (forced membrane oscillations) (a), reconstructed profile of the pressure pulse (б) and relaxation times of different vibrational levels of H2O at the pressure of 1 Torr (в): · — literature data (circles), * — this paper (asterisks).

В результате численного моделирования, лабораторных и натурных испытаний установлено, что активные системы видения с пространственной селекцией (стробируемым приемом) по сравнению с неселективными система обеспечивают 8—10-кратное увеличение предельных дальностей видимости и 5—7-кратное улучшение контраста изображения объектов при наблюдении в ночных условиях через оптически плотные экранирующие рассеивающие среды (рис. 2).

Рис. 2. Схема формирования изображения в стробируемых системах видения: I0 — интенсивность подсветки, Idmp — интенсивность светового потока, отраженного поверхностью, E — освещенность объекта, G(ω) — направленный коэффициент отражения элементов объекта, Ibs — интенсивность рассеянного в среде излучения, Δt — время фиксации отраженного сигнала. Fig. 2. Diagram of imaging in gated imaging systems: I0 is the intensity of illumination, Idmp is the intensity of the light flux reflected by the surface, E is the object illumination, G(ω) is the directed reflection coefficient of object's elements, Ibs is the intensity of radiation scattered in the medium of the reflected, Δt is the time delay of the reflected signal.

Показано, что малые добавки H₂, HCl, HBr в активные среды лазеров на парах меди и бромида меди существенно улучшают их выходные параметры преимущественно за счет уменьшения предымпульсной концентрации электронов (рис. 3). Полученные результаты легли в основу создания отпаянных образцов «саморазогревных» лазеров на парах бромида меди, с выходной мощностью до 50 Вт, с частотами повторения импульсов до 100 кГц и более.

Рис. 3. Влияние добавок H2 и HBr на частотно-энерге тические характеристики лазера на парах бромида меди: зависимость мощности генерации Pг от диаметра газоразрядной трубки DГРТ (а), зависимость Pг от частоты следования импульсов накачки (б). Fig. 3. Effect of H2 and HBr additions on the frequency and energy characteristics of a copper bromide laser: lasing power Pг in W as a function of the gas discharge tube diameter DГРТ in centimeter (a), lasing power Pг as a function of the pump pulse repetition frequency in kHz (б).

В результате многолетних измерений матриц обратного рассеяния света (МОРС) впервые получены сведения о частотах распределений всех элементов МОРС перистых облаков. Определены параметры: Φ (рис. 4, а), χ=(m₂₂+m₃₃)/(1+m₄₄) (рис. 4, б) и m₄₄ (рис. 4, в), которые характеризуют, соответственно, направление, степень ориентации частиц в азимутальном и зенитном направлениях. Данные предназначены для уточнения модели перистой облачности при расчетах потоков солнечной радиации.

Рис. 4. Диаграмма направлений преимущественной азимутальной ориентации большими диаметрами перпендикулярно радиус-вектору r: а — плотность вероятности пропорциональна длине радиус-вектора; б — χ=(m22+m33)/(1+m44) — показатель азимутальной ориентации; в — m44 — показатель степени ориентации частиц большими диаметрами в горизонтальное положение. Fig. 4. Diagram of directions of the preferred azimuth orientation with the long diameters normal to the radius vector r: the probability density is proportional to the length of the radius vector (а); relative frequencies of occurrence of the index of azimuth orientation χ=(m22+m33)/(1+m44) (б) and the element of normalized BSN m44 (в), which indicates the degree of particle orientation with long diameters in the horizontal position.

Всего за 2003 г. институтом опубликовано статей в рецензируемых журналах — 132, монографий — 2.

Cоздан 27 июля 1977 г.
Адрес: 634055 Томск, просп. Академический, 4
Тел. (382 2) 49-15-44
Факс (382 2) 49-24-10
Е-mail: contact@hcei.tsc.ru

Директор — акад. Коровин Сергей Дмитриевич
Заместители директора по науке:
д.ф.-м.н. Ратахин Николай Александрович
к.ф.-м.н. Турчановский Игорь Юрьевич

Общая численность института — 304 чел.; научных сотрудников — 114, академиков — 2, докторов наук — 19, кандидатов наук — 51.

Основное научное направление:
— научные основы сильноточной электроники и разработка на этой базе новых приборов, устройств и технологий.

Научные подразделения:
Отделы:
Импульсной техники (акад. Б.М. Ковальчук)
Физической электроники (акад. С.Д. Коровин)
Высоких плотностей энергии (д.ф-м.н. Н.А. Ратахин)
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 (к.ф.-м.н. Н.С. Сочугов)
Теоретической физики (д.ф.-м.н. А.В. Козырев)
Плазменных источников (д.т.н. Е.М. Окс)

Основные научные результаты

В серии экспериментов по электродинамическому обжатию цилиндров миллиметрового диаметра на импульсном генераторе «МИГ» с током до 3,3 МА впервые в лабораторных условиях продемонстрирована возможность получения давлений 20—60 Мбар и достижения степени сжатия твердого вещества (алюминий, медь, полиэтилен) по плотности в 3—4 раза (рис. 1, а, б). Результаты подтверждены съемкой изображений объекта электронно-оптическими преобразователями в рентгеновском и ультрафиолетовом диапазонах спектра, измерениями излучения черного тела.

Рис. 1. а, б. Характерные профили давления и плотности для медного цилиндра (магнитогидродинамический расчет для условий эксперимента). Fig. 1. а, б. Typical profiles of pressure and density for a copper cylinder (magnetohydrodynamic simulation under experimental conditions).

Совместно с ИЭФ УрО РАН в результате эксперимента по генерации сверхкоротких сверхвысокочастотных (СВЧ) импульсов в режиме сверхизлучения показана возможность создания малогабаритного источника субнаносекунд ных СВЧ-импульсов 8-миллиметрового диапазона длин волн с пиковой мощностью более 1 ГВт (рис. 2).

Рис. 2. Источник гигаваттных субнаносекундных импульсов излучения 8-миллиметрового диапазона длин волн. Fig. 2. The source of gigawatt subnanosecond Ka-band microwave pulses radiation.

Экспериментально показана возможность формирования субнаносекундного электронного пучка в газовом диоде при атмосферном давлении (рис. 3). В диоде с неоднородным электрическим полем получены электронные пучки с энергией частиц ~100 кэВ и рекордной амплитудой 170 А (в воздухе) и 200 А (в гелии). Показано, что при формировании электронных пучков в промежутке анод—катод формируется объемный разряд в виде струй с удельной мощностью энерговклада более 500 МВт/см³.

Рис. 3. Осциллограммы импульсов напряжения в газовом диоде (1) и тока пучка электронов (2): масштаб напряжения 45 кВ/Кл, тока 20 А/Кл, времени 1 нс/Кл; межэлектродный промежуток 16 мм, давление воздуха в диоде — атмосферное. Fig. 3. Waveforms of pulses of (1) voltage across the gas diode and (2) electron beam current. Scales: voltage — 45 kV/div, current — 20 А/div, time — 1 ns/div; diode gap spacing 16 mm, gas at atmospheric pressure.

Всего за 2003 г. институтом опубликовано: статей в рецензируемых журналах и в трудах международных конференций — 120, получено патентов — 4.

Создан 8 июля 1960 г.
Адрес: 664033 Иркутск, а/я 4026
Тел. (395 2) 42-82-65, 56-45-17
Факс (395 2) 51-16-75, 42-55-57
E-mail: uzel@iszf.irk.ru

Директор — акад. Жеребцов Гелий Александрович
Заместители директора:
чл.-кор. РАН Григорьев Виктор Михайлович
д.ф.-м.н. Потапов Александр Сергеевич
д.ф.-м.н. Коваленко Владимир Афанасьевич
д.ф.-м.н. Потехин Александр Павлович

Общая численность института — 545 чел.; научных сотрудников — 139, академик — 1, член-корреспондент РАН — 1, докторов наук — 29, кандидатов наук — 71.

Основные научные направления:
— физика Солнца и межпланетной среды;
— физика атмосферы и околоземного космического пространства.

Научные подразделения:
Отдел физики верхней атмосферы и распространения радиоволн (д.ф.-м.н. А.П. Потехин)
Лаборатории:
Физики верхней атмосферы (к.ф.-м.н. А.В. Тащилин)
Диагностики ионосферы и распространения радиоволн (д.ф.-м.н. В.И. Куркин)
Экспериментальных радиофизических исследований (к.ф.-м.н. А.В. Медведев)
Отдел физики Солнца (чл.-кор. 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 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 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)
Отдел радиоастрофизики (д.ф.-м.н. А.Т. Алтынцев)
Лаборатории:
Информационного обеспечения и методологии исследований (к.ф.-м.н. Б.В. Агалаков)
Радиоастрофизических исследований Солнца (д.ф.-м.н. А.М. Уралов)
Мониторинга солнечной активности (к.ф.-м.н. С.В. Лесовой)

Основные научные результаты

Обнаружены магнитотепловые возмущения в атмосфере Солнца, связанные с крупномасштабной организацией активности: активными долготами и макроструктурой факельных полей (рис. 1). Глобальная неоднородность в распределении магнитной активности проявляется в усредненных характеристиках интегрального потока излучения Солнца в крайнем ультрафиолетовом диапазоне. Энергетические каскады, связанные с максимумами магнитной активности в 11-летних циклах, возникают в результате диссипации тепловых возмущений пятен и факелов, энергия которых передается в магнитную сетку и высвечивается на больших временных масштабах. Обнаружены долговременные изменения светимости Солнца, которые видны как повышение интегрального потока излучения на 0,04% в минимуме в 1996 г. по отношению к его величине в минимуме солнечной активности 1986 г.

Рис. 1. Изменения полного потока излучения Солнца (а) и их вейвлет-спектр (б). Fig. 1. Total solar irradiance variations (a) and their wavelet spectrum (б).

При исследовании солнечных субсекундных радиоимпульсов по наблюдениям на Сибирском солнечном радиотелескопе, сочетающим высокое временное, пространственное и спектральное разрешение (рис. 2) определен механизм излучения импульсов в сантиметровом диапазоне как плазменный на двойной ленгмюровской частоте; показано, что частотный дрейф излучения, отражающий изменение концентрации плазмы в источнике, связан в ряде случаев не с движением пучков электронов по магнитной петле, а с динамикой нагрева плазмы в локальных областях вспышечной области; определены основные параметры плазмы в областях компактного вспышечного энерговыделения, недоступные для измерений другими методами.

Рис. 2. Временные профили в интенсивности (1) и поляризации (2) субсекундных всплесков, зарегистрированные на ССРТ на частоте 5,7 ГГц (а); последовательности одномерных изображений области с источниками всплесков (б): фонового вспышечного (всплеск) и субсекундного (ССИ); динамический спектр, зарегистрированный на китайских спектрополяриметрах (в). Fig. 2. Time profiles in intensity (1), and polarization (2) of subsecond bursts as recorded with the SSRT at 5,7 GHz frequency (а); sequences of one-dimensional images of the region with burst sources (б): background flare-produced (burst) and subsecond (SSI); dynamic spectrum as recorded with Chinese spectropolarimeters (в).

Разработана теоретическая модель ионосферы, применимая к средним, авроральным и полярным широтам в интервале высот от 100 км до нескольких радиусов Земли, в которой впервые последовательно и корректно учтены наиболее важные в этих широтных регионах физические процессы. Cравнение рассчитанных вариаций электронной концентрации и плазменных температур с данными, полученными на радаре некогерентного рассеяния, ионозондах и сети приемников GPS в спокойных и магнитно-возмущенных условиях, показало, что модель дает хорошее количественное согласие с экспериментальными данными (рис. 3).

Рис. 3. Вариации электронной концентрации (Ne) (Чилтон, Тунгуска, Магадан, Иркутск) и температур (Te, Ti) (Иркутск) в максимуме F2-слоя во время бури 25 сентября 1998 г. на ряде станций северного полушария: точки, треугольники, крестики — измерения указанных параметров, сплошные линии — модельный расчет, вертикальные линии — начало бури. Fig. 3. Electron density (Ne) and temperature (Te, Ti) variations in the F2-layer maximum during the September 25, 1998 storm from a number of stations of the northern hemisphere (Chilton, Tunguska, Magadan): dots, triangles, and crosses — measurements of the parameters indicated, solid lines — model calculation. Vertical arrows — storm onset.

В рамках одножидкостной магнитной гидродинамики исследован спектр собственных альфвеновских колебаний поперечно неоднородной плазмы при наличии омической диссипации. Установлено, что наряду с модами дискретного спектра, «привязанными» к границам плазмы или экстремумам альфвеновской скорости, всегда есть апериодически затухающие моды непрерывного спектра, в том числе и со сколь угодно малым декрементом. Показано, что система собственных мод является полной (рис. 4).

Рис. 4. Спектр собственных альфвеновских колебаний плазмы для моделей с квадратичной (a) и линейной (б) зависимостями квадрата альфвеновской скорости от координаты x на комплексной плоскости r = p/Ak (k — продольное волновое число, A — минимальная альфвеновская скорость, p — переменная преобразования Лапласа). Fig. 4. Presented is the spectrum of Alfven eigen-oscillations of plasma for models with a quadratic (a) and linear (б) dependence of the Alfven velocity squared on the coordinate x, on the complex plane r = p/Ak (k is the longitudinal wave number, A is the minimum Alfven velocity and p is the Laplace transform variable).

На основе десятилетнего ряда наблюдений атмосферных эмиссий выявлено четыре типа вариаций интенсивности атмосферных излучений, соответствующих различным уровням геомагнитной возмущенности:

— волнообразные колебания интенсивности атмосферной эмиссии 630 нм, наложенные на регулярный ночной ход;

— значительное возрастание интенсивности атмосферной эмиссии 630 нм, существенно нарушающей регулярный ночной ход этой эмиссии;

— возмущение атмосферных эмиссий 558нм, 630 нм и 391,4 нм аврорального типа;

— SAR — дуги.

Показано, что каждому из выделенных типов вариаций соответствуют определенные магнито-ионосферные структуры (плазмосфера, плазмопауза, главный ионосферный провал) и механизмы возбуждения.

Всего за 2003 г. институтом опубликовано: статей в рецензируемых журналах — 100.

Создан 12 октября 1956 г.
Адрес: 660036 Красноярск, Академгородок, 50
Тел. (391 2) 43-26-35
Факс (391 2) 43-89-23
Е-mail: dir@iph.krasn.ru

Директор — акад. Шабанов Василий Филиппович
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 — 285 чел.; научных сотрудников — 135, академик — 1, докторов наук — 27, кандидатов наук — 77.

Основные научные направления:
— физика магнитных явлений и материалов;
— физика конденсированных сред и материалы электронной техники.

Лаборатории:
Аналитических методов исследования вещества (д.т.н. Г.Н. Чурилов)
Когерентной оптики (д.ф.-м.н. В.Г. Архипкин)
Кристаллофизики (д.ф.-м.н. И.Н. Флеров)
Магнетизма горных пород (д.ф.-м.н. А.Г. Звегинцев)
Магнитной динамики (д.ф.-м.н. Г.С. Патрин)
Магнитных материалов (к.ф.-м.н. Л.Н. Безматерных)
Молекулярной спектроскопии (акад. В.Ф. Шабанов)
Радиоспектроскопического анализа (д.ф.-м.н. В.Е. Зобов)
Радиоспектроскопии диэлектриков (к.ф.-м.н. А.А. Суховский)
Резонансных свойств магнитоупорядоченных 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.В. Вальков)
Теории нелинейных процессов (д.ф.-м.н. А.Ф. Садреев)
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.т.н. Б.А. Беляев)

Основные научные результаты

В рамках обобщенного метода сильной связи (ОМСС), развитого авторами для сильно коррелированных систем, рассчитана концентраци онная зависимость электронной структуры высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП) купратов как при дырочном допировании, так и при электронном (рис. 1). Химпотенциал в дырочных купратах (La_2–xSt_xCuO₄, правая часть рисунка) пиннингован в окрестности узкой зоны внутрищелевых состояний вплоть до оптимального допирования, а в электронных (Ne_2–xCs_xCuO₄, левая часть рисунка) немонотонным образом зависит от концентрации. Концентрационные зависимости электронной структуры и химпотенциала совпадают с экспериментальными данными. Для описания магнитного механизма спаривания найден эффективный гамильтониан синглет-триплетной t-J модели, параметры которого хорошо согласуются с параметрами (перескоки и обменный интеграл) t-J модели, полученными из первопринципных расчетов.

Рис. 1. Концентрационная зависимость электронной структуры ВТСП купратов. Fig. 1. The concentration dependence of the electronic structure for the HTSC cuprates.

Впервые решена одна из классических задач, возникших в коллоидной химии во второй половине XIX в.: получено объяснение причин ускорения агрегации гидрозолей металлов под действием оптического излучения. Фактор ускорения в условиях обнаруженной нами лазерной фотостимулированной агрегации (ФА) может достигать значений 10⁸ раз. Показано, что в основе физических механизмов ФА золей металлов лежит электронный фотоэффект с поверхности самих частиц золя, усиленный за счет возрастания (до 10² и более раз) локальных полей вблизи частиц золя. Обнаружено, что в золях, поверхность частиц которых покрыта ионогенными (электрически заряженными) полимерами, проявление фотоэффекта объясняется действием на адсорбционный слой (АС) силы электростатического давления за счет взаимодей ствия положительно заряжающегося при фотоэмиссии металлического ядра частицы с распределенным отрицательным зарядом АС. Уменьшение толщины АС происходит вследствие его деформации (электрострикционного типа) в поле заряда ядра (рис. 2).

Рис. 2. Высококонтрастное изображение металлического золя с полимерным адсорбционным слоем, показывающее различие толщины этого слоя у изолированных частиц и частиц, вовлеченных в агрегаты. Fig. 2. High-visibility image of the metallic sol with polymeric adsorption layer, the image show the difference in width of this layer for isolated particles and particles involved in the aggregates.

Изготовлено несколько новых типов лабораторных демонстрационных сепараторов, позволяющих изучать физику процессов взаимодействия тонкодисперсных магнитных частиц в высокоградиентных магнитных полях, производить высокоселективное их разделение, отработать различные методики сепарации и разделения, подготовить документацию для изготовле ния полупромышленных образцов магнитных сепараторов-анализаторов. На рис. 3 представлен схематический вид сепаратора.

Рис. 3. Схема магнитного сепаратора: а — вид сбоку, б — вид сверху. Fig. 3. Schematic imagine of the magnetic separator: а —top view, б — side.

Над лентой транспортера (1) с сепарируемым материалом (2) вращается диск (3) с постоянными магнитами (4) (Nd—Fe—B) с чередующейся магнитной полярностью и разгрузочным диском (5). При приближении сепарируемого продукта к магнитной системе под действием знакопеременного магнитного поля происходит разрушение магнитных флокул. Мономинеральные магнитные частицы притягиваются к нижней поверхности диска (6) и центробежной силой отбрасываются в бункер (7). Оставшиеся на транспортере частицы с более низкой удельной магнитной восприимчивостью притягиваются к противоположной стороне диска (8) и отбрасываются в бункер (9), а немагнитная фракция поступает в бункер (10). Изменяя наклон вращающейся магнитной системы, ее расстояние до транспортера, а также расстояние между магнитами и разгрузочным диском, возможно получить суперконцентраты, разделить тонкодисперсные порошковые материалы на составляющие магнитные фракции с высокой степенью селективности.

Всего за 2003 г. институтом опубликовано: статей в рецензируемых журналах — 174, монографий — 2, получено патентов — 9.

Создан 24 апреля 1964 г.
Адрес: 630090 Новосибирск, просп. Академика М.А. Лаврентьева, 13
Тел. (383 2) 33-39-50
Факс (383 2) 33-27-71
Е-mail: IFP@isp.nsc.ru

Директор — чл.-кор. РАН Асеев Александр Леонидович
Заместители директора по науке:
д.ф.-м.н. Двуреченский Анатолий Васильевич
д.ф.-м.н. Овсюк Виктор Николаевич

Общая численность института — 726 чел.; научных сотрудников — 230, членов-корреспондентов РАН — 5, докторов наук — 35, кандидатов наук — 146.

Основные научные направления:
— физика полупроводников и диэлектриков;
— физико-химические основы технологии микроэлектроники, наноэлектроники, микрофотоэлектроники, акустоэлектроники и микросенсорики;
— оптика, квантовая электроника.

Научные подразделения:
Отдел роста и структуры полупроводнико вых материалов (д.ф.-м.н. О.П. Пчеляков)
Лаборатории:
Эллипсометрии полупроводниковых материалов и структур (к.т.н. С.В. Рыхлицкий)
Технологии эпитаксии из молекулярных пучков соединений А₃В₅ (д.ф.-м.н. Ю.Г. Сидоров)
Электронно-лучевой эпитаксии элементарных полупроводников и соединений А₃В₅ (д.ф.-м.н. О.П. Пчеляков)
Отдел микрофотоэлектроники (д.ф.-м.н. Г.Л. Курышев)
Лаборатория физических основ интегральной микроэлектроники (д.ф.-м.н. Г.Л. Курышев)
Отдел физики и технологии полупроводников пониженной размерности, микро- и наноструктур
(чл.-кор. РАН А.Л. Асеев)
Лаборатории:
Электронной микроскопии и субмикронных структур (д.ф.-м.н. А.В. Латышев)
Физики и технологии структур на основе полупроводников А₃В₅ (д.ф.-м.н. З.Д. Квон)
Отдел квантовой электроники (д.ф.-м.н. П.А. Бохан)
Лаборатории:
Лазерной спектроскопии и лазерных технологий (д.ф.-м.н. Н.Н. Рубцова)
Нелинейных резонансных процессов и лазерной диагностики (к.ф.-м.н. И.И. Рябцев)
Мощных газовых лазеров (к.ф.-м.н. Д.Э. Закревский)
Отдел тонкопленочных структур для микро- и фотоэлектроники (чл.-кор. РАН И.Г. Неизвестный)
Лаборатория физики и технологии гетероструктур (к.ф.-м.н. С.П. Супрун)
Отдел физики и техники полупроводниковых структур (д.ф.-м.н. В.Н. Овсюк)
Лаборатории:
Кинетических явлений в полупроводниках (д.ф.-м.н. В.Н. Овсюк)
Физико-технологических основ создания приборов на основе полупроводников А₂В₆ (к.ф.-м.н. В.В. Васильев)
Молекулярно-лучевой эпитаксии полупровод никовых соединений А₃В₅ (к.ф.-м.н. А.И. Торопов)
Научно-технологический отдел монокристаллического кремния и кремниевых структур (к.ф.-м.н. В.В. Калинин)
Лаборатория технологии кремниевой микроэлектроники (к.ф.-м.н. Л.К. Попов)
Лаборатория поверхностных акустических волн (к.ф.-м.н. А.С. Козлов)
Лаборатория радиационной стойкости полупроводников и полупроводниковых приборов (к.ф.-м.н. М.Д. Ефремов)
Лаборатория неравновесных полупроводнико вых систем (д.ф.-м.н. А.В. Двуреченский)
Лаборатория теоретической физики (чл.-кор. РАН А.В. Чаплик)
Лаборатория вычислительных систем (чл.-кор. РАН В.Г. Хорошевский)
Лаборатория физической химии поверхности полупроводников и систем полупроводник-диэлектрик (к.х.н. О.И. Семенова)
Лаборатория физики и технологии трехмерных наноструктур (к.ф.-м.н. В.Я. Принц)
Лаборатория неравновесных процессов в полупроводниках (д.ф.-м.н. А.С. Терехов)
Лаборатория физических основ материаловедения кремния (к.ф-м.н. В.П. Попов)

Основные научные результаты

Впервые показано, что в асимметричной двойной квантовой яме возникает взаимодей ствие оптической и межподзонной ветвей 2D плазменных колебаний, а также бесстолкно вительное затухание оптических плазмонов при резонансе с межподзонным континуумом. При инверсии заселенностей подзон в области резонанса с межподзонным континуумом возможно усиление плазменных волн оптической ветви.

Разработана принципиально новая технология наноструктурирования полупроводниковых систем, основанная на глубоком локальном анодном окислении поверхностей титана, арсенида галлия и кремния проводящим зондом атомно-силового микроскопа при приложении дополнительного потенциала. Данная технология позволила освоить принципиально новый масштаб размеров в изготовлении наноструктур (10—100 нм). С ее помощью создан квантовый интерферометр с эффективным радиусом 90 нм. Столь малые размеры дали возможность повысить рабочую температуру интерферометра почти на порядок (до 15 K) (рис. 1).

Рис. 1. Изображение поверхности гетероструктуры AlGaAS/GaAs с квантовым интерферометром, изготовленным локальным окислением с помощью зонда атомно-силового микроскопа (а); осцилляции Ааронова—Бома, период осцилляций ΔВ = 0,16 Т соответствует эффективному радиусу r = 90 нм (б). Fig. 1. Images of the AlGaAs/GaAs heterostructure surface with the (quantum interferometer) by AFM-tip induced local anodi oxidation (a); Aaronov-Bohm oscillations of the interferometer, the oscillation period ΔВ = 0,16 corresponds to the effective radius r = 90 nm (б).

Впервые в России изготовлен экспериментальный образец линейчатого фотоприемного модуля (ЛФПМ) с форматом 4×288. В каждом из 288 каналов происходит суммирование сигнала по четырем элементам. За счет этого удельная обнаружительная способность ЛФПМ возрасла в 2 раза. На рисунке 2 приведена фотография ЛФПМ. Засветка осуществляется через прозрачную в ИК-области спектра подложку из арсенида галлия. Средняя величина температурного разрешения достигает величины 13,9 мК. Количество работающих каналов — 100%.

Рис. 2. Линейчатый фотоприемный модуль 4×288 для ИК-диапазона 8—12 мкм (размер кремниевого кристалла 9,0×5,8 мм) (а); гистограмма температурной чувствительности (NEDT) фотоприемного модуля 4×288 (б). Fig. 2. Linear photodetector module 4×288 for IR-range of 8—12 mm. Silicon crystal size is 9,0×5,8 mm (а); the Rihgt is the hystogram of temperature sensitivity (NEDT) for photodetector module 4×288 (б).

Завершена работа по моделированию, разработке технологии и изготовлению тестовых транзисторных структур IGBT на напряжение до 1200 В и ток до 50 А на тонких кристаллах БЗП кремния. Максимальная плотность управляемо го тока в транзисторах IGBT ограничена включением паразитного динистора и составляет от 200 А/см² при напряжении 600 В и до 45 А/см² при 3300 В. Высокая надежность транзисторов IGBT с частичным обеднением базы — NPT IGBT и простота полевого управления сделали его наиболее перспективным прибором силовой электроники в области напряжений до 1 кВ (рис.3).

Рис. 3. Ток (верхняя) и напряжение (нижняя осциллограмма) перехода эмиттер—коллектор IGBT: а — U = 70 B, Vg= +20 B, 30 мкc; ось ординат 4 А/дел, 5 В/дел, ось абсцисс 20 мкс/дел, полный ток 30 А, падение напряжения 7 В, прижимной контакт; б — U = 70 B, Vg = + 18 B, 130 мкc; ось ординат 20 А/дел, 2 В/дел, ось абсцисс 25 мкс/дел, полный ток 60 А, падение напряжения 2,6 В, холодная сварка. Fig. 3. Transient curves for the thin wafer IGBT.: Current (upper curve) and on state voltage drop (down curve): а — current axis — 4 A/cell, voltage axis — 5 V/cell, time axis 20 ms/cell, gate voltage pulse +20 V, 30 ms, pressure contacts; б— current axis — 20 A/cell, voltage axis — 2 V/cell, time axis 25 ms/cell.

Созданы и исследованы основные характеристики планарного вакуумного УФ-фотодиода с GaN-фотокатодом, работающим в геометрии на отражение. Основой фотокатода являлась гетероструктура с активным слоем из р-GaN (р ~ 1 · 10¹⁷ см^–3), выращенная МОС-гидридной эпитаксией на подложке из лейкосапфира. Наибольшая квантовая эффективность GaN—(Cs) фотокатода, равная 26% на длине 250 нм, наблюдалась при нанесении ~ 0,5 ML Cs на поверхность GaN. Темновой ток фотодиода при напряжениях до 100 В не превышал 10^–14 А, что на много порядков ниже по сравнению с твердотельными фотоприемниками на GaN (рис. 4).

Рис. 4. Фотоэмиссионные свойства УФ-фотокатода. Fig. 4. Photoemission properties of UV photocathodes.

Всего за 2003 г. институтом опубликовано: статей в рецензируемых журналах — 193.

Создан 29 апреля 1991 г.
Адрес: 644077 Омск, просп. Мира, 55а
Тел. (381 2) 67-36-06
Факс (381 2) 22-97-63
Е-mail: bolotov@phys.omsu.omskreg.ru

Директор — д.ф.-м.н. Болотов Валерий Викторович

Общая численность института — 47 чел.; научных сотрудников — 21, докторов наук — 2, кандидатов наук — 14.

Основное научное направление:
— физико-химические основы микросенсорики: материалы и элементная база интеллектуаль ных интегрированных сенсоров для систем управления, робототехники, контроля жидких и газовых сред и экологического мониторинга.

Научные подразделения:
Лаборатории:
Физики полупроводниковых структур (д.ф.-м.н. В.В. Болотов)
Физики полупроводниковых соединений (к.ф.-м.н. Н.А. Давлеткильдеев)
Экологического мониторинга (к.т.н. А.Г. Козлов)
Физики высоких плотностей энергии и радиационной технологии (д.т.н. К.Н. Полещенко)
Сектора:
Прикладного тепловидения (д.ф.-м.н. В.В. Болотов)
Гетерогенной плазмохимии (к.ф.-м.н. В.И. Струнин)
Высокотемпературной сверхпроводимости (к.ф.-м.н. С.А. Сычев)
Технологии микроэлектронных сенсоров (С.В. Кузнецов)

Основные научные результаты

Исследована чувствительность к водородсо держащим газам тонкопленочных структур состава In₂O₃—Ga₂O₃. Оптимизированы условия получения пленок и последующих термических обрабо ток с целью увеличения чувствительности датчиков при экспозиции в водородсодержащей среде (этанол) и повышения стабильности к условиям эксплуатации и хранения (рис.1).

Рис. 1. Относительное изменение сопротивления пленок In2O3—Ga2O3 от концентрации этанола (Тотж = 800 °С, рабочая температура датчика Траб = 350 °С, время отжига — 30 и 60 мин, время хранения — 3 мес.). Fig. 1. Relative change of resistance of In2O3—Ga2O3 from the ethanole concentration (Tann = 800 °С, working temperature Twork = 350 °С, time of annealing 30 and 60 minutes, a storage time — 3 months).

Всего за 2003 году институтом опубликовано: статей в рецензируемых журналах — 23, получено патентов — 3.

Создан 1 января 1980 г.
Адрес: 630090 Новосибирск, ул. Николаева, 8
Тел. (383 2) 34-22-40, 34-28-44
Факс (383 2) 39-17-26
Е-mail: KTIPM@amel.nsc.ru

Директор — к.т.н. Журавлев Петр Васильевич
Заместители директора по науке:
к.ф.-м.н. Демьянов Эдуард Андреевич
к.т.н. Федоринин Виктор Николаевич

Общая численность института — 187 чел.; научных сотрудников — 12, кандидатов наук — 6.

Научные подразделения:
Отделы:
Фотохимических технологий (А.В. Гельфанд)
Специального технологического оборудования (Г.А. Потемкин)
Тепловидения и телевидения (К.П. Шатунов)
Конструирования оптико-электронных приборов (В.В. Бузук)
Электронных систем (А.В. Гусаченко)
Моделирования оптико-электронных приборов (С.И. Лепин)

Основные научные результаты

Создан тепловизионный визир «Аргус-31М», предназначенный для обеспечения наблюдения за окружающей обстановкой в широком диапазоне внешних условий (день, ночь, полная темнота, дымка, очаги возгорания, подвалы, пещеры и т.п.) с дальностью распознавания ростовой фигуры человека до 750 м (рис. 1).

Рис. 1. Тепловизионный визир «Аргус-31М». Fig. 1. Thermal vision sight «Argus-31M».

Визир работает в дальнем ИК-диапазоне и регистрирует собственное тепловое излучение наблюдаемых объектов. Это обеспечивает обнаружение замаскированных объектов (растительность, камуфляжные сетки) независимо от погоды и времени суток, т.е. наблюдение за объектами в условиях, когда традиционные ночные приборы наблюдения, работающие в отраженном свете в видимой области спектра, неэффективны (полная темнота, туман, задымление и т.п.). Регистрируемое изображение наблюдаемой сцены визуализируется на любом мониторе, работающем в телевизионном стандарте.

Тепловизионный визир «Аргус-31М» может быть использован для:

— диагностики теплового состояния промышленных и коммунальных объектов (утечки тепла на теплотрассах, нефтепроводах, ТЭЦ, промышленных и жилых зданиях и т.д.);

— дистанционного контроля работающего электрооборудования (контроль за тепловым состоянием коммутационной аппаратурой электроподстанций, в работающих электроустановках и т.д.);

— поиска пострадавших под завалами, в подвальных помещениях и т.п. при проведении спасательных работ подразделениями МЧС;

— инструментальной охраны границы с обеспечением видеозаписи наблюдаемой информации и передачи ее по радиоканалу;

— операции специальных подразделений силовых ведомств с использованием визира в качестве тепловизионного прицела для индивидуального стрелкового оружия с обеспечением наблюдения за полем боя и прицельной стрельбы из-за укрытия и из неустойчивых положений за счет разнесения линии визирования и прицеливания, при этом повышается эффективность ведения боевых действий и защищенность стрелка в боевых условиях.

Всего за 2003 г. институтом опубликовано: статей в рецензируемых журналах —17, монография — 1, получен патент — 1.

Создан 21 февраля 1958 г.
Адрес: 630090 Новосибирск, просп. Академика М.А. Лаврентьева, 11
Тел. (383 2) 34-10-31
Факс (383 2) 34-21-63
Е-mail: direction@inp.nsk.su

Директор — акад. Скринский Александр Николаевич
Заместители директора по науке:
чл.-кор. РАН Балакин Владимир Егорович
акад. Кругляков Эдуард Павлович
акад. Кулипанов Геннадий Николаевич
д.ф.-м. н. Тихонов Юрий Анатольевич

Общая численность института — 3064 чел.; научных сотрудников — 469, академиков — 6, членов-корреспондентов РАН — 7, докторов наук — 46, кандидатов наук — 162.

Основные научные направления:
— физика высоких энергий;
— развитие метода встречных электрон-позитронных пучков;
— физика плазмы и управляемый термоядерный синтез;
— синхротронное излучение и лазеры на свободных электронах.

Научные подразделения:
Лаборатории:
лаб. 1-3 (к.ф.-м.н. Е.Б. Левичев)
лаб. 2 (д.ф.-м.н. Б.И. Хазин)
лаб. 3-0 (д. ф.-м.н. Ю.А. Тихонов)
лаб. 3-1 (д. ф.-м.н. С.И. Середняков)
лаб. 3-2 (к. ф.-м.н. В.Е. Блинов)
лаб. 3-3 (чл.-кор. РАН А.Е. Бондарь)
лаб. 5 (чл.-кор. РАН Н.С. Диканский)
лаб. 6 (к.т.н. А.С. Медведко)
лаб. 8-0 (акад. Г.Н. Кулипанов)
лаб. 8-1 (д.ф.-м.н. Н.А. Винокуров)
лаб. 9-0 (акад. Э.П. Кругляков)
лаб. 9-1 (д.ф.-м.н. А.А. Иванов)
лаб. 10 ( д.ф.-м.н. В.С. Койдан)
лаб. 11 (д.ф.-м.н. Ю.М. Шатунов)
лаб. 12 (д.т.н. Р.А. Салимов)
лаб. 14 (д.т.н. В.Л. Ауслендер)
Отделы:
Теоретический (д.ф.-м.н. В.С. Фадин)
Научно-конструкторский (к.т.н. К.К. Шрайнер)
Вычислительных систем (к.т.н. Б.Н. Шувалов)

Основные научные результаты

Завершен международный эксперимент E821 в Брукхэйвенской национальной лаборатории (США) с участием Института ядерной физики по измерению аномального магнитного момента мюона a_m = (g — 2)/2. Относительная точность измерения составила 0,5×10^–6 — более чем на порядок улучшив результат предыдущего эксперимента, который был выполнен в ЦЕРНе (Швейцария). Независимые измерения для положительно и отрицательно заряженных мюонов, каждое с точностью 0,7×10^–6, согласуются между собой, что позволило провести проверку CPT-симметрии с точностью 10^–6. Сотрудниками ИЯФ улучшена точность предсказаний Стандартной Модели относительно величины a_m (рис. 1). Проведено измерение сечения процесса e⁺e^–®π⁺π^– на электрон-позитронном коллайдере ВЭПП-2М с детектором КМД-2 с точностью 0,6%, что в 3 раза лучше всех предыдущих экспериментов. Это позволило провести теоретические расчеты величины a_m с точностью, необходимой для интерпретации результатов эксперимента Е821.

Рис. 1. Результаты измерения аномального магнитного момента положительно заряженного и отрицательно заряженного мюона, а также их среднее значение. Полосой показан диапазон значений, предсказанный в рамках Стандартной Модели. Fig. 1. The measured values of anomalous magnetic moment for positive and negative muon and their average value. The band represents the range of values predicted within the Standard Model.

Показано, что измеренное значение аномального магнитного момента мюона отличается от предсказания Стандартной Модели на 2÷2,5 стандартных отклонения (рис. 1), что, с одной стороны, не позволяет сделать уверенного заключения о ее нарушении, а с другой стороны, если нарушение есть, то его малость накладывает серьезные ограничения на свойства новых, пока не обнаруженных взаимодействий.

Запущена первая очередь лазера на свободных электронах (ЛСЭ), работающая в субмиллиметровом диапазоне длин волн. В 2003 г. достигнуты следующие параметры субмиллиметрового излучения: длина волны — 0,12—0,18 мм, длительность импульса — 70 пс, частота следования импульсов — 5,6 МГц, средняя мощность — 100Вт, относительная ширина линии на полувысоте — 3·10^–3.

На сегодня Новосибирский ЛСЭ является самым мощным (по средней мощности) в мире источником субмиллиметрового (терагерцового) монохроматического излучения (рис. 2).

Рис. 2. Зависимость мощности излучения ЛСЭ от расстройки частоты ускоряющего напряжения для двух средних токов электронного пучка. Fig. 2. The dependence of radiation power on the accelerating voltage frequency detuning for two different average currents of the electron beam.

В 2003 г. установка ГОЛ-3 была переведена в режим с гофрировкой магнитного поля на всей длине 12-метрового соленоида. В результате проведенной модернизации достигнут существенный прогресс в увеличении времени удержания плазмы при высокой ионной температуре. При плотности плазмы (1—3)10²¹м^–3 найдены условия, при которых плазма оставалась макроскопически устойчивой, а полученное время жизни плазмы (порядка 1 мс) соответствовало расчетному для многопробочной ловушки в условиях эксперимента.

В рамках гидродинамической модели предложено объяснение механизма быстрого нагрева ионов в многопробочной ловушке. Для проверки модели был поставлен специальный эксперимент по изучению динамики плазмы в отдельной ячейке с пониженным полем в соленоиде. В этом эксперименте осуществлено прямое наблюдение аномально низкой продольной электронной теплопроводности во время коллективной релаксации сильноточного релятивистского электронного пучка в плазме (рис. 3).

Рис. 3. Давление плазмы во времени для случаев простого соленоида (1) и многопробочной конфигурации (2): подъем в начале — нагрев «коротким» (6 мкс) релятивистским электронным пучком. Fig. 3. Plasma pressure as function of time for simple solenoid (1) and for multi-mirror configuration (2): steep rising at first moment is caused by the «short» (6 μs) REB heating.

Впервые зарегистрированы переходы между мезонами с различным изоспином, запрещенные в пределе точной симметрии, но фактически идущие с малой вероятностью за счет нарушения изоспиновой симметрии. В эксперименте с детектором СНД на e⁺e^–-коллайдере ВЭПП-2М зарегистрирован процесс ρ®π⁺π^–π⁰ с относительной вероятностью
B(ρ®3π) = (1,01±_0,36^0,54±0,34)·10^–4.

Для уточнения сценария готовящегося эксперимента по прецизионному измерению массы тау-лептона на электрон-позитронном коллайдере ВЭПП-4М по измерению массы тау-лептона и для «неразрушающего» контроля степени поляризации пучка в ВЭПП-3 разработан и применен в 2003 г. новый метод, основанный на наблюдении асимметрии мёллеровского рассеяния релятивистских электронов на внутренней поляризованной мишени (рис. 4). Развитый метод является альтернативным другому «неразрушающему» методу, базирующемуся на лазерной поляриметрии, обладая тем преимуществом, что в меньшей степени зависим от параметров релятивистского пучка. Он может быть применен с большей на порядок эффективностью, по сравнению с экспериментом на ВЭПП-3, на вновь проектируемых установках, таких как накопительное кольцо MDR для супер-коллайдера NLC (SLAC, США).

Рис. 4. Зависимость степени поляризации пучка электронов накопителя ВЭПП-3 от энергии, измеренная с помощью мёллеровского поляриметра. Fig. 4. Polarization ratio of VEPP-3 electron beam measured by Meller polarimeter as function of energy.

Спроектированы и построены в сотрудничестве с китайскими коллегами установки электронного охлаждения на 35 кВ и 300 кВ (ЭХ-35 и ЭХ-300 соответственно). Установка ЭХ-35 собрана и испытана в Институте современной физики, Ланжоу, Китай (IMP, Lanzhou, China) в составе строящегося комплекса CSR для исследования различных свойств экзотических ядер с нестандартным содержанием протонов и нейтронов, а установка ЭХ-300 прошла испытания в ИЯФ и выслана в Китай (рис. 5).

Рис. 5. Общий вид установки ЭХ-300. Fig. 5. General view of EC-300 unite.

По контракту с Центром СИ BESSY-2 был спроектирован, изготовлен и успешно испытан сверхпроводящий поворотный магнит с максимальным полем 9,35 Тл в собственном криостате. Поворотный магнит с параметрами, приведенными ниже, изготовлен впервые в мире и является крупным шагом вперед на пути создания компактных магнитов с предельно высокими полями для источников синхротронного излучения как для уже имеющихся, так и для вновь строящихся.

Основные параметры магнита:

Максимальное магнитное поле на медианной плоскости	9,35 Tл
Рабочее поле	3,3—8,7 Тл
Угол поворота	1,25 град
Радиус поворота	0,95 м
Краевые углы магнита	1,3 град
Апертура пучка горизонтальная × вертикальная	75×30 мм
Эффективная магнитная длина	0,1777 м
Расстояние от фланца до фланца в продольном направлении по вакуумной камере	460 мм
Максимальный поперечный размер	± 400 мм
Рабочая температура магнита	4,2 K

Создан детектор рентгеновского излучения с разрешением 200 мкм на базе многоканальной ионизационной камеры (МИК) для установок МЦРУ. Производство МИК освоено на ФГУП «Восток». На новом детекторе измерены не только его параметры, но также получены первые медицинские снимки. Кроме улучшенного вдвое пространственного разрешения, новый детектор весит, к тому же, вдвое меньше, что очень важно для сканирующих систем. ЗАО «Научприбор» планирует комплектовать новым детектором свою установку с универсальным поворотным столом, что существенно расширит возможности МРЦУ.

Всего за 2003 г. институтом опубликовано: около 500 статей в рецензируемых журналах.

Создан 7 декабря 1971 г.
Адрес: 630058 Новосибирск, ул. Русская, 41
Тел. (383 2) 33-27-60
Факс (383 2) 32-93-42
E-mail: chugui@tdisie.nsc.ru

Директор — д.т.н. Чугуй Юрий Васильевич
Заместитель директора по науке — к.ф.-м.н. Ступак Михаил Федорович

Общая численность института — 202 чел.; научных сотрудников — 17, докторов наук — 2, кандидатов наук — 8.

Основное научное направление:
— фундаментальные основы технического зрения.

Лаборатории:
Информационно-технологических систем (к.т.н. А.К. Поташников)
Лазерных промышленных технологий (А.Г. Верхогляд)
Лазерных прецизионных систем (д.т.н. В.П. Кирьянов)
Оптических измерительных систем (Е.В. Сысоев)
Размерного контроля (к.т.н. С.В. Плотников)
Прикладной оптоэлектроники (Ю.В. Обидин)
Отраслевая научно-исследовательская лаборатория технического зрения (д.т.н. Ю.В. Чугуй)

Основные научные результаты

Совместно c Институтом математики СО РАН разработаны научно-технические основы бесконтактного автоматического обнаружения дефектов на поверхности урансодержащих таблеток для тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ) атомных электростанций, включающие разработку оптико-электронного метода, алгоритмов и программ для обнаружения и распознавания поверхностных дефектов топливных таблеток и их автоматической отбраковки (рис.1, а, б).

Рис. 1. Внешний вид системы автоматического обнаружения дефектов на поверхности урановых таблеток ТВЭЛ (а); обработанное (сверху) и исходное (снизу) изображения торца таблетки (S — площадь, dx, dy —характерные размеры по горизонтали и вертикали) (б). Fig. 1. An external view of system for automatic defects detection on the fuel elements uranium pellets (а); рrocessed (top) and initial (bottom) images of pellet face (S — area, dx, dy — dimensions on horizontal and vertical) (б).

На базе разработанного метода впервые в мире создана экспериментальная система дефектоскопии урансодержащих таблеток с производительностью 1 изд./с при минимальном размере обнаруживаемого дефекта 100 мкм. Успешно проведены испытания работы системы при контроле реальной продукции в ОАО «НЗХК».

Совместно с ОАО «ТВЭЛ» подана заявка на разработанный способ обнаружения дефектов.

Разработан и создан первый в России малогабаритный с низким энергопотреблением сепаратор алмазов с распределенным микропроцес сорным управлением и цифровой обработкой сигналов, предназначенный для доводки (в том числе окончательной) алмазсодержащих концентратов крупностью –5 ÷ +2 мм. Сепаратор способен обрабатывать как бедные, так и богатые по содержанию алмазов продукты при извлечении, близком к 100%. Опытный образец сепаратора прошел испытания на обогатительной фабрике № 3 АК «АЛРОСА» (г. Мирный). Актом технологических испытаний сепаратора подтверждены его высокие технические характеристики (извлечение не ниже 99,7% при производительности 100 кг/ч).

Рис. 2. Внешний вид сепаратора алмазов с цифровой обработкой сигналов. Fig. 2. An external view of diamond separator with digital signals processing.

Всего за 2003 г. институтом опубликовано: статей в рецензируемых журналах — 12.

Создано 4 июля 1994 г.
Адрес: 660049 Красноярск, просп. Мира, 53
Тел. (391 2) 27-29-12, 27-45-70
Факс (391 2) 23-38-30
Е-mail: ashubin@pbconsulting.ru, nauka@sktb.ru
http://www.sktb.ru

Директор — акад. Шабанов Василий Филиппович
Заместитель директора — Нефедов Борис Николаевич

Общая численность — 130 чел.; научных сотрудников — 14, академик РАН — 1, докторов наук — 2, кандидатов наук — 6.

Основные научные направления:
— автоматизированные системы организационного управления;
— оптика;
— проектирование и конструирование приборов;
— контроль загрязнения среды;
— малоотходные и безотходные технологии.

Отделы:
Автоматизации оперативных задач управления (Б.Н. Нефедов)
Вычислительного приборостроения (А.А. Кувшинов)
Гидрологии и природопользования (А.М. Мартынова)
Аэрокосмического зондирования Земли (чл.-кор. РАН В.Л. Миронов)
Компьютерных технологий (к.т.н. Д.В. Волков)
Медико-биологического приборостроения (М.В. Сальников)
Оптического приборостроения (к.ф-м.н. Н.К. Зайцев)
Печатных плат (Ю.А. Анисимов)
Радиоэлектроники (к.ф-м.н. В.М. Владимиров)
Стеклокристаллических материалов (к.ф.-м.н. В.Ф.Павлов)
Тепловых насосов (А.А. Севастьянов)

Основные научные результаты

Изготовлено устройство на базе оптического микроскопа, позволяющее непосредственно наблюдать процесс образования дисперсной структуры пленки капсулированного полимером жидкого кристалла (КПЖК).

Текстурные исследования (фото на рис. 1 для двух образцов) показали, что внутренняя ориентационная структура капель нематика соответствует биполярной конфигурации директора жидкого кристалла. На рис. 2 показаны осциллограммы оптического отклика на однократный электрический импульс для тех же образцов пленки и форма управляющего импульса.

Рис. 1. Микрофотография фрагментов пленки КПЖК в скрещенных поляризаторах. Fig. 1. The microphoto of CPCL film fragments in crossed polarizer.

Рис. 2. Осциллограммы оптического отклика для участков пленки КПЖК (см. рис. 1). Fig. 2. The oscillograms of optical response for the CPCL film fragments.

Создан 21 ноября 1997 г.
Адрес: 670047 Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 8
Тел. (301 2) 43-33-24
Факс (301 2) 43-32-38
Е-mail: semenov@pres.bsc.buryatia.ru

Заведующий отделом — д.т.н. Семенов Александр Петрович
Заместитель заведующего по науке — д.т.н. Башкуев Юрий Буддич

Общая численность отдела — 123 чел.; научных сотрудников — 69, докторов наук — 14, кандидатов наук — 36.

Основные научные направления:
— радиофизика и распространение радиоволн;
— физика низкотемпературной плазмы.

Основные научные результаты

Впервые при воздействии концентрированным электронным пучком синтезированы бориды железа Fe₂B и FeB из стехиометрических смесей оксида железа, бора (аморфного) и углерода в соотношении Fe₂O₃:3B:3C (Fe₂B) и Fe₂O₃:2B:3C (FeB). Установлено, что в слоях, формируемых электроннолучевым борированием, отсутствуют трещины (нижний ряд снимков рис.1), образующиеся в боридных слоях, полученных в результате традиционного твердофазного борирования (верхний ряд снимков рис. 1). Кроме того, слои, полученные электроннолучевым борированием, имеют неразмытую границу с ростовой поверхностью, гетерогенную структуру, сочетающую твердые (хрупкие) и более пластичные структурные составляющие.

Рис. 1. Микроструктура боридных слоев на стали 45: верхний ряд — традиционное твердофазное борирование; нижний ряд — электроннолучевое борирование (слева направо для снимков каждого ряда температура повышается от 500 до 900 °С с интервалом 100 °С). Fig. 1. Microstructure boron layers on steel 45: upper row — tradition solid phase boroning; lower row — electron-ray boroning (from the left to the right for photo each row temperature increases from 500 to 900 °С with interval 100 °С).

В приближении возбуждения проводящих цилиндров дипольным источником построена теоретическая модель рассеяния радиоволн в слое из случайно расположенных цилиндрических элементов. Выявлены условия, при которых электромагнитное поле в среде слабо зависит от расстояния. Численным моделированием и экспериментально подтверждена возможность образования окон прозрачности в среде из случайно расположенных проводящих цилиндрических элементов. Разработана вибраторная турникетная антенна с повышенным коэффициентом усиления и малым уровнем бокового излучения (рис. 2).

Рис. 2. Турникетная антенна. Fig. 2. Multiunit antenna.

Всего за 2003 г. опубликовано: статей в рецензируемых журналах — 27, монографий — 3, получено патентов — 5.

Показатели эффективности деятельности институтов в 2003 году
(физико-технические науки)

Возрастной состав научных сотрудников институтов
(физико-технические науки)

---

В оглавление

Далее

---

Ваши комментарии Обратная связь

[СО РАН] [ИВТ СО РАН]

© 1996-2014, Сибирское отделение Российской академии наук, Новосибирск
© 1996-2014, Институт вычислительных технологий СО РАН, Новосибирск
    Дата последней модификации: Wednesday, 19-Jan-2005 13:50:49 NOVT