НАПРАВЛЕНИЯ ПОИСКА
История Института электрофизики Уральского отделения РАН началась в 1986 году, когда в Свердловск прибыла группа томичей — ведущих специалистов в области сильноточной электроники, высоких напряжений, плазменной электроники.
Ю. Александрова, «НВС»,
г. Екатеринбург
Инициатива создания института принадлежала академику Геннадию Андреевичу Месяцу, тоже томичу, который в то время преобразовывал Уральский научный центр (тогда ещё Академии наук СССР) в Уральское отделение. В группу основателей института влились свердловчане, а также учёные из Новосибирска, Ижевска и даже из Москвы. С легкой руки кого-то из новосибирских журналистов эту группу назвали военным термином «десант», хотя акция была вполне мирной. Свердловский Институт физики металлов на первое время предоставил новому коллективу статус отдела, а томский Институт сильноточной электроники поделился научным оборудованием. Естественно, приезжих всегда и везде встречают настороженно, но усердно работающие люди вызывают уважение, и отношения постепенно наладились. Надо отдать должное и поддержке тогдашних властей.
Время бежит быстро, и уже совсем скоро институт готовится отметить юбилей. Целая четверть века — не шутка! Тем более, что годы эти были совсем не простыми. Молодой институт попал во все реформы на стадии формирования тематики и становления коллектива, достраивая здание для временного размещения, проектируя и строя собственные корпуса. Институт не только выстоял, но именно в эти годы завоевал высокий международный рейтинг, по заслугам заняв место рядом со своим старшим братом — ИСЭ СО РАН. Да и как могло быть иначе — ведь оба института организованы академиком Г. А. Месяцем. Несмотря на занятость в Президиуме РАН, Геннадий Андреевич до 2004 года был директором ИЭФ, и только став директором знаменитого ФИАН, передал бразды правления заместителю, члену-корреспонденту РАН В. Г. Шпаку.
 |
| Зам директора ИЭФ к.т.н. М. Г. Иванов.
|
Сегодня Институт электрофизики продолжает развиваться по всем направлениям. Приходят новые сотрудники, подрастает молодежь, появляются новые темы и сферы интересов, но основной научный состав и приоритетные направления исследований остаются неизменными. По мнению заместителя директора института, к.т.н. Максима Геннадьевича Иванова, «так происходит, потому что всегда удавалось придерживаться двух принципов, заложенных в институте Г. А. Месяцем. Первый — серьёзно занимаясь фундаментальной наукой, доводить научные разработки до практического результата — конкретного изделия или технологии. А второй — финансовая и научная самостоятельность лабораторий. Геннадий Андреевич никогда не разменивался по мелочам, что же касается науки, всегда готов был помочь. Научные направления разрастались, расходились в разные стороны и вновь сходились, но исходные — генераторы, ускорители, электронные и ионные технологии — всегда оставались неизменными».
В начале девяностых годов был обнаружен SOS-эффект — явление наносекундного обрыва сверхплотных токов в полупроводниках. Его последствия были известны и ранее, энергетики боролись с ними все время, как только стали использовать полупроводниковые выпрямители. В институте не только объяснили природу этого явления, но и положили его в основу принципиально новых приборов — твердотельных прерывателей тока, ставших базой нового класса мощных генераторов, работающих с высокой частотой следования импульсов. Одна их трех Государственных премий института была присуждена именно за эти работы. На основе исследований в лаборатории импульсной техники под руководством д.т.н. С. Н. Рукина созданы высоковольтные генераторы большой мощности.
 |
| М.н.с. лаборатории импульсных процессов А. Багазеев на установке электрического взрыва проводников.
|
Во время многочасовой экскурсии по лабораториям, кабинетам и коридорам Института электрофизики вместе с Сергеем Николаевичем Рукиным по металлической лестнице через балкон мы заходим в машинный зал, в центре которого стоит один из генераторов. «В отличие от традиционных устройств с плазменными или газоразрядными коммутаторами, наши наносекундные генераторы имеют полностью твердотельную систему коммутации. Благодаря этому они отличаются высокой надежностью и большим сроком службы, — рассказывает Сергей Николаевич. — Коммерческие образцы наших генераторов успешно работают в исследовательских организациях США, Великобритании, Германии, Южной Кореи, Израиля, Японии и Китая».
 |
| Директор Института электрофизики УрО РАН чл.-корр. РАН В. Г. Шпак демонстрирует один из малогабаритных пикосекундных генераторов.
|
Гораздо меньший размер имеют мощные пикосекундные генераторы (они умещаются на письменном столе), создаваемые в лаборатории электронных ускорителей, которой руководит директор Института электрофизики чл.-корр. РАН В. Г. Шпак. И хотя генераторы работают на традиционных принципах, в них заложено ничуть не меньше оригинальных идей и решений. Эти многоцелевые малогабаритные установки институт также поставляет во многие страны мира. Они служат базой для создания ускорителей электронов, генераторов электромагнитных излучений и другой уникальной научной аппаратуры. Заказчики — университеты и научные центры США, стран Европы, Китая. У директора на полке более десятка разноцветных флагов стран, где успешно работают приборы, созданные только в его лаборатории. Есть там и очень далёкие государства — Сингапур, Австралия. А вообще, только в Африке, Южной Америке и Антарктиде ещё нет продукции института. Пока нет...
Довольно известным практическим применением малогабаритных генераторов является метод импульсной катодолюминесценции. Один из его авторов — признанный мэтр в этой области, ведущий научный сотрудник лаборатории квантовой электроники д.ф.-м.н. В. И. Соломонов. Благодаря некоторым уникальным возможностям такой аппаратуры удалось реализовать идею импульсной катодолюминесценции в настольном приборе, созданном для экспресс-анализа в минералогии. Он был использован и для идентификации драгоценных камней, быстрого определения их подлинности и качества. «Пробный шар» — начало сотрудничества с алмазной промышленностью в Якутии. А вообще область применения таких анализаторов оказалась очень широкой. Это проверка подлинности ценных бумаг, произведений искусства, лекарств... Такие работы ведутся как в институте, так и совместно с коллегами в других городах.
 |
| К.ф.-м.н. А. Каменских и установка ионно-плазменного нанесения покрытий.
|
Параллельно с базовыми направлениями, «привезёнными» из Томска, развивались и новые, разрабатываемые специально для Урала с его мощным в ту пору промышленным потенциалом. Впечатляющие результаты получены в лаборатории пучков частиц под руководством д.т.н. Н. В. Гаврилова по модификации материалов ионно-плазменными методами. В основе работ лежит создание генераторов больших объемов плазмы на базе разрядов с холодным катодом — принципиально новая разработка с большим спектром применений. Плазма и пучки заряженных частиц широко используются для нанесения плёнок, покрытий, модификации поверхностных слоев, упрочения материала при производстве различных изделий — от режущего инструмента до лопаток авиационных турбин.
 |
| Научный сотрудник лаборатории пучков частиц Д. Емлин.
|
С самого основания в Институте электрофизики велись исследования ультрадисперсных материалов, полученных не традиционными химическими, а электрофизическими методами. Несколько лет назад это направление получило громкое имя «нанотехнологии». «Основатель данного направления в институте — заведующий лабораторией импульсных процессов чл.-корр. РАН Ю. А. Котов, к глубокому сожалению, полгода назад ушёл из жизни, — говорит М. Г. Иванов. — Это был редкий по широте охвата ученый и неординарная личность. Достаточно сказать, что из его коллектива вышли три самостоятельных лаборатории. В институте именно им развито получение нанопорошков при взрыве проволок, начатое ещё в Томске, затем для этого были успешно использованы самые современные волоконные лазеры и мощные импульсные электронные пучки».
Одним из самых распространенных применений нанопорошков является изготовление деталей с новыми свойствами. Для этого их прессуют, «компактируют» на профессиональном языке. Это совсем не простая задача. Достаточно сказать, что для её решения была образована специальная лаборатория прикладной электродинамики под руководством чл.-корр. РАН В. В. Иванова. Классическое прессование для этого непригодно, поэтому лаборатория специализируется на магнитно-импульсном прессовании нанопорошков и их дальнейшем спекании. Когда успехи в создании наноструктурной керамики стали общепризнанными, добавилось новое направление — твердооксидные топливные элементы для генераторов, работающих на водороде. Сейчас в Институте электрофизики есть уникальный пример полной нанотехнологической цепочки: от получения нанопорошков до производства твердых электролитов и даже макетов топливных элементов для водородной энергетики.
«Таким образом, — резюмирует М. Г. Иванов, — несколько лабораторий „завязались“ в хороший коллектив, работающий с нанотехнологиями. Наши успехи в области сильноточной электроники и материаловедения связаны с большим опытом работы, причем не сиюминутным, не подверженным веяниям моды. Весь шум вокруг нанотехнологий почему-то проходит мимо нас». Прежде чем ответить на вопрос о том, как, в принципе, обстоят дела с внедрением результатов исследований, мой собеседник задумывается: «Смотря что понимать под словом «внедрение» или «инновации» по-современному. Если говорить о системе, существовавшей в советское время, то сейчас её нет. Попросту полностью отсутствует спрос на наши разработки со стороны промышленности. Она переживает трудные времена, ей сейчас не до того. Мы же создаем продукт завтрашнего или даже послезавтрашнего дня, а промышленность думает, как ей прожить сегодня. В стране развивается только первичная переработка и продажа сырья, никакого спроса на отечественные высокие технологии мы не видим. А раз нет потребности у промышленности, нет и работы для отраслевой науки, нет «внедрения». Отраслевые НИИ, нынче называемые модным словом «инжиниринговые компании», были разрушены при помощи акционирования в перестроечные годы. К счастью, этого удалось избежать Российской академии наук.
Да, формально некоторые отраслевые институты еще существуют и даже что-то делают на остатках советского оборудования или на закупленном по различным программам импортном оборудовании, занимаются мелкосерийным производством, в лучшем случае пытаются внедрять западные технологии. Но вы же понимаете, что самые современные технологии нам никто на Западе не продаст. В лучшем случае продается то, что было современным лет пятнадцать-двадцать назад. А российские технологии никто не внедряет. К сожалению, за последние десять лет не удается вспомнить ни одного удачного результата сотрудничества с отраслевыми институтами, нет случая, когда бы наша разработка ушла в серийное производство. Мы сейчас волей-неволей пытаемся сочетать и фундаментальные исследования, и внедрение, но это никогда не было задачей академических институтов, у них просто нет для этого базы, штатов, оборудования. Мы делаем в год два-три прибора, у нас есть специалисты, есть небольшие производственные мастерские, где станки намного старше института. Делаем то, что можно сделать силами коллективов лабораторий. В конце концов, есть возможность для изготовления подключить и другие предприятия, были бы заказы и средства».
Достаточно ли этих нескольких приборов, производимых для своих или чьих-то нужд? «Может быть, конкретно для института и для людей, которые здесь работают, это не настолько принципиально, — продолжает свою мысль Максим Геннадьевич. — В нашей жизни мало что меняется от того, что разработки не доходят до промышленного выпуска, что нет более масштабного результата деятельности. В наших условиях даже удачная разработка уходит из института практически бесследно, а то ещё и „уводит“ с собой специалистов. Внедрение, коммерциализация, получение прибыли — здесь своя специфика, и люди, которые работают в науке, зачастую или неспособны это делать, или им просто неинтересно этим заниматься. А те, кто хочет и способен, уже давно ушли в коммерцию. Наука и коммерция сочетаются плохо. Но, на государственном уровне это, конечно, проблема серьезная».
Впрочем, с наукой здесь всё в порядке. Убеждаюсь в этом после посещения лабораторий и кабинетов Института электрофизики. А проблемы... Где их нет? «Институт — живой организм. Бывает, что с уходом ведущих специалистов лаборатории „умирают“, но возникают новые, со своей спецификой, — комментирует увиденное М. Г. Иванов. — Есть студенты, аспиранты, защищаются дипломники. В отличие от вузов, мы редко готовим исследователей, кандидатов наук „на сторону“. Наши специалисты растут долго. Но тот, кто приходит работать в институт, как правило, здесь остаётся, становится членом коллектива».
Коллектив в институте, по-видимому, не только сплочённый, но и креативный, с творческим подходом. Я обратила внимание на обустроенность интерьеров (нет, речь вовсе не о мягких диванах и картинах на стенах): есть здесь оранжерея с диковинными ухоженными растениями, щебечущие попугайчики. А ещё понравилась явная увлеченность делом, которому служат. И молодые, и уже в годах специалисты с большим воодушевлением рассказывали про свои установки. Похоже, иногда удивлялись моим вопросам, но вида не подавали (легко ли журналисту, пусть даже научной газеты, запомнить, для чего нужен вот тот, уже далеко не первый генератор, увиденный сегодня, который с гордостью демонстрируют его создатели и разработчики). А потом продолжали работу. По всем направлениям.
Фото автора
стр. 8-9
|
