-ћетки

lhc ¬.¬ысоцкий а.агеев а.баженов а.бондарева а.бугорский а.булатов а.васильев а.вас€нин а.воробьЄв а.голубев а.зайцев а.колотовкин а.лиходед а.логунов а.мысник а.рохман а.сахаров а.степанец а.хамаза б.арбузов б.громов б.ельцин б.серебр€ков без событий в.балакин в.борисов в.гааг в.дмитровский в.каминский в.михайлов в.петров в.путин в.романенко в.рыбальченко в.татаринцев в.€рба вашингтон г.дерновой г.мущак г.рыбаков гнтс д.медведев день науки е.клименко е.куракина е.мочалова и.вишн€ков и.огородников ифвэ клуб эридан коррупци€ л.ландсберг л.разумова л.рашевска€ л.севрюкова л.соловьЄв л.фоменко л.ширшов м.космина м.никитушкин минатом н.поправко н.тюрин н.хитрова нтс ифвэ о.ломакин о.михайлов о.чепурна€ ои€и опп п.головнЄв протвино протонна€ терапи€ р.фурцев росатом ртг с.вольховский с.герштейн с.денисов с.иванов с.кириенко с.клименко с.токарев статус наукограда т.кулешова тоннель унк у-70 унк ускоритель ф.Єч церн цми ю.адо ю.ильин ю.подольский ю.прокошкин ю.романенко ю.р€бов €дерна€ медицина

 -–убрики

 -ѕоиск по дневнику

ѕоиск сообщений в Rewiever

 -ѕодписка по e-mail

 

 -—ообщества

”частник сообществ (¬сего в списке: 1) ѕќЋ»“» ј

 -—татистика

—татистика LiveInternet.ru: показано количество хитов и посетителей
—оздан: 28.06.2006
«аписей:
 омментариев:
Ќаписано: 1607


¬.“епл€ков. ѕуть к ”–јЋу

—реда, 16 ‘еврал€ 2011 г. 15:11 + в цитатник

 

»стори€ ускорител€ и человека

 (369x127, 20Kb)   ќсенние правительственные хроники далекого уже   1967 года сохранили, помимо прочего, также новость,   ставшую тогда подлинной сенсацией дл€   отечественной и мировой физической науки. ј   сообщалось в ней о том, что «... в »нституте физики   высоких энергий успешно запущен самый крупный в   мире ускоритель протонов, получена проектна€   энерги€ 70 √э¬ (миллиардов электрон-вольт), который будет использован дл€ дальнейшего развити€ €дерной физики и проникновени€ в тайны строени€ материи…»   (по газете «ѕравда» от 25 окт€бр€ 1967 г.).

ѕрошло врем€. » по сей день протонный синхротрон ”-70, размещенный в полутора- километровом кольцевом зале близ города ѕротвино ћосковской области, остаетс€ крупнейшим исследовательским прибором отечественной фундаментальной науки.   ”спешна€ работа ”-70 в течение вот уже более 35 лет - это уже само по себе выдающеес€ научное достижение. ƒл€ того чтобы сосчитать подобного рода ускорители-гиганты на планете, хватит пальцев на одной руке, а уж "долгожителей" среди них и того меньше. ”скорители такого класса, несмотр€ на то, что они делаютс€ на пределе технических возможностей своего времени, посто€нно модернизируютс€ и переделываютс€ под новые физические задачи. » вообще говор€, каждый ускорительный научный центр любой страны или группы стран (разумеетс€, такие машины по силам только наиболее развитым в научно-техническом плане государствам) - это целый комплекс различного типа ускорительных машин, соединенных в единую цепочку дл€ достижени€ максимально возможной энергии разгон€емых частиц. ѕротоны, то есть €дра атомов водорода, надо вначале сформировать в поток, затем провести предварительное ускорение в линейном ускорителе, и лишь затем «пересадить» на кольцевую орбиту (у нас - длиной полтора километра) дл€ многократного еЄ прохождени€ с одновременным ускорением до расчетной энергии. Ќа каждом этапе – сво€ выверенна€ методика, и сво€ соответствующа€ техника.

”скорительный комплекс »‘¬Ё выдел€етс€ тем, что в его состав с начала 80-х входит уникальный, первый в мире линейный ускоритель-инжектор на энергию 30 ћэ¬ (миллионов электрон-вольт), работающий без применени€ специальных электромагнитных устройств, предназначенных дл€ фокусировки частиц. ¬от на этой особенности хотелось бы остановитьс€ подробнее. “ем более что есть важный повод, св€занный с «человеческим фактором», суть которого будет раскрыта ниже.

ѕочему проблема фокусировки частиц важна дл€ ускорителей? ƒело в том, что ускор€емый в вакуумной трубе ускорител€ пучок протонов (точнее говорить - "сгустки" или "пакеты" из множества "субъектов ускорени€", поскольку все ускорители работают в импульсном режиме) состоит из одноименно зар€женных частиц. ќни, помимо взаимодействи€ с остаточным вакуумом, претерпевают так называемое «кулоновское расталкивание», из-за чего всему ансамблю частиц грозит разбухание и вылет на внутренние стенки вакуумной камеры. »менно поэтому ускорение частиц долгое врем€ считалось невозможным без применени€ специально расставленных электромагнитов, в зоне действи€ которых силами магнитного пол€ осуществл€етс€ "поджимание" частиц к оси ускорени€.

»менно так, по "схеме јльвареца" (в честь пионера протонных линейных ускорителей, американского физика - нобелевского лауреата 1968 года Ћуиса ”олтера јльвареца), были устроены все достаточно мощные линейные ускорители протонов, по€вившиес€ в ускорительных лаборатори€х мира во второй половине XX века. —хема оказалась работоспособной. ћинусы этой схемы - внушительные размеры (а значит – и стоимость) высокочастотного оборудовани€ и фокусирующих устройств.  роме того, эффективное ускорение оказалось возможным начинать от энергий, близким к величине пор€дка 1 ћэ¬, что само по себе требовало наличи€ сверхмощных импульсных трансформаторов. “ак работал, выдава€ протоны с энергией 100 ћэв дл€ дальнейшего ускорени€ в синхротроне ”-70, линейный ускоритель »-100, также рекордсмен своего времени по энергии ускоренных частиц и габаритам (внутри трубы резонатора при монтаже мог свободно проходить человек).

 (312x228, 24Kb)–азумеетс€, физики - ускорительщики думали о том, как сделать линейные ускорители протонов и более т€желых ионов и дешевле, и экономичнее. ”же в середине 50-х годов в во ‘ранции (ѕ. Ћапостоль) и нашей стране были проведены теоретические, «на кончике пера», исследовани€ возможности фокусировки частиц самим ускор€ющим полем. ѕервые работы ¬.¬. ¬ладимирского, а затем - углубленные исследовани€ ».ћ.  апчинского и ¬.ј. “епл€кова, - стали основанием дл€ регистрации этими трем€ учеными открыти€ нового типа линейного ускорител€ ионов с т.н. «пространственно-однородной квадрупольной фокусировкой» - ѕќ ‘. –асчеты, а затем практические исследовани€, проведенные в »‘¬Ё, показали, что  в диапазоне от 0.1 до 2-3 ћЁ¬ применение ѕќ ‘ позвол€ет проводить ускорение практически без потерь частиц. ƒл€ дальнейшего ускорени€ до энергий, достаточных дл€ инжекции в кольцевую машину (а это уже дес€тки ћэв) можно переходить, но уже на гораздо более выгодных услови€х, к традиционной «схеме јльвареца». Ћибо, как предложили наши ученые, использовать специальную форму и расстановку ускор€ющих электродов, обеспечивающих фокусирующий эффект.  ак говоритс€ – просто до гениальности!

Ќо это на бумаге все получалось, но практически – не все и не сразу. Ќаиболее последовательно и целеустремленно, несмотр€ на временные неудачи, работала над поставленной задачей команда исследователей во главе с ¬ладимиром јлександровичем “епл€ковым, котора€ была собрана к началу работы ускорительного комплекса »‘¬Ё  (преимущественно – из некоторых предпри€тий бывшего ћинсредмаша на  ”рале) в подразделении, занимавшемс€ запуском, а затем и эксплуатацией линейного ускорител€ протонов на энергию 100 ћэв  качестве инжектора в синхротрон (отсюда его название - »-100). –асчеты и экспериментальные исследовани€ новой ускор€ющей структуры убедили в правильности выбранного пути, и уже к середине 70-х годов “епл€ков с сотрудниками практически доказали работоспособность этой схемы до энергий ускор€емых протонов пор€дка 30 ћэ¬. Ѕыли изготовлены и испытаны как начальна€ часть ускорител€ с ѕќ ‘, так и две секции на более высокие энергии на т.н. «рогатых» электродах. —тало известно, что буквально «по п€там “епл€кова» исследовани€ ѕќ ‘ ведутс€ в «ападной ≈вропе и в —Ўј, где она получила название «высокочастотные квадруполи» - RFQ в английской транскрипции.

 ак раз этому же времени в »‘¬Ё было прин€то решение: с целью повышени€ интенсивности протонного пучка на выходе ”-70 модернизировать систему инжекции с использованием дополнительного промежуточного (бустерного) сравнительно небольшого синхротрона с длиной орбиты 100 метров, который производит промежуточное ускорение пучка до энергии пор€дка 1 - 1,5 √э¬, и лишь затем – разгон в большой машине. ¬ качестве инжектора в бустер первоначально предполагалось использовать часть (первый резонатор) линейного ускорител€ »-100, который перестал бы существовать в качестве самосто€тельной машины. » вот здесь надо отдать должное смелости руководителей »нститута: было решено применить "ускоритель “епл€кова", получивший к тому времени им€ собственное - ”–јЋ-30 (ускоритель резонансный автофокусирующий линейный на энергию протонов 30 ћэ¬). —оответствующие работы были произведены, и уже в начале 80-х отечественный ускоритель-гигант начал работать с новой системой инжекции – от ”–јЋ-30. Ѕлагодар€ еЄ применению такой важный эксплуатационный показатель работы ускорител€, как интенсивность пучка, был повышен на пор€док, то есть в 10 раз.

 (283x212, 27Kb)   Ёта модернизаци€, как и последующие работы по обновлению   наиболее «износоподверженных» элементов систем ускорител€,   обеспечила проведение в »‘¬Ё широкого фронта исследований в   области физики частиц как во второй половине 80-х, так и в   последующие годы, когда основным фактором дл€ обеспечени€   работы ускорительного комплекса стало наличие необходимых   ресурсов (прежде всего – финансовых).  ак бы там ни было,   российска€ наука по-прежнему располагает ускорителем на   энергии, по-прежнему самыми высокими на всем евразийском   пространстве - от восточной ≈вропы до японии включительно.   Ќаличие такого работающего ускорител€ - своего рода гаранти€   того, что российские ученые продолжают работать на отечественном оборудовании с сохранением признанного мирового уровн€.

—оздателю  ”–јЋа-30 ¬ладимиру јлександровичу “епл€кову 6 но€бр€ 2005 года исполнилось 80 лет. ¬ »нституте, в родном отделе достойно и вместе с тем скромно отметили юбилей. » вот здесь хотелось бы рассказать немного о нем самом. Ёто удивительный человек, прошедший незаур€дный жизненный путь - от солдата ¬еликой ќтечественной войны до замечательного ученого и изобретател€. —удите сами.

— €нвар€ 1943 года ¬ладимир “епл€ков – в действующей армии. —разу же обнаруживает склонность к работе с техникой св€зи, так что служит в должности радиомастера, затем – начальника радиомастерской. ѕриходилось участвовать и в боевых действи€х, свидетельством чему стали орден «—лавы», медали ««а отвагу», ««а освобождение ¬ены». ¬скоре после ѕобеды выбирает дл€ себ€ науку. » вот здесь начинаетс€ его «путь к ”–јЋу». ѕолучив высшее образование, ¬ладимир “епл€ков работает в »нституте химической физики јЌ ———–, где под руководством академика Ќ.Ќ. —еменова в то врем€ были развернуты поисковые работы по созданию сильноточного линейного ускорител€ ионов непрерывного режима.

 ак рассказал сам юбил€р, эта масштабна€ и, как оказалось, крайне сложна€ программа, имела отношение прежде всего к «атомному проекту», поскольку такой ускоритель мог бы в известной степени восполнить нехватку природного урана. ¬прочем, залежи урана вскоре были открыты, но впереди зама€чила иде€ «электро€дерной программы», другие прикладные задачи – например, «выжигание» радиоактивных отходов, столь актуальна€ ныне задача. — конца 50-х эти работы были продолжены на ”рале, в „ел€бинске-70 (ныне г. —нежинск) под руководством Ѕ. . Ўембел€. Ќаучные интересы молодого ученого естественным образом сосредоточились в области радиотехники ускор€ющих систем и динамики частиц в ускорителе. ќб остальном – уже сказано выше.

  сему можно добавить, что доктор технических наук, профессор, почетный гражданин города ѕротвино ¬.ј.“епл€ков после 30-летнего руководства коллективом ќтдела линейных ускорителей  по-прежнему каждое утро ходит на работу в родной институт, но уже в качестве главного научного сотрудника √Ќ÷ »‘¬Ё. ѕод его научным руководством ведутс€ работы по созданию нового ускорител€ типа ”–јЋ, в котором не только учтен опыт создани€ и многолетней эксплуатации «первенца», но и реализуютс€ новые идеи ¬.ј. “епл€кова и его учеников по повышению темпа ускорени€, улучшению других параметров ускорител€. Ёти же идеи заложены в проект прототипа линейного ускорител€ дл€ перспективной международной разработки в ÷≈–Ќе (∆енева) по реализации режима ускорени€, близкого к непрерывному. “аким образом, более чем сорокалетние исследовани€ у нас и за рубежом, направленные на создание мощного ускорител€ ионов непрерывного режима, продолжаютс€ – с участием ¬.ј. “епл€кова.

ќб успехах ученого суд€т прежде всего по конкретному результату его творческих усилий. „то касаетс€ ¬.ј. “епл€кова, то в »‘¬Ё можно увидеть такой результат, что называетс€ "в железе. » не только в »‘¬Ё - применение ѕќ ‘, или RFQ-структур, стало теперь непременным условием при создании новых ускорителей ионов в отечественных и западных ускорительных лаборатори€х. ¬от так эффект, в буквальном смысле этого слова "вычисленный на кончике пера", обрел свою жизнь.  ак и многое другое, это отечественное изобретение было быстро подхвачено за рубежом, и начало свое победное шествие по ускорительным центрам планеты.

 (283x257, 22Kb)»менно поэтому ¬.ј. “епл€ков награжден таким редким знаком отличи€, как преми€ јмериканской школы ускорителей (вместе с ».ћ.  апчинским). –одина также достойно отметила выдающуюс€ роль ¬.ј. “епл€кова в развитии отечественной ускорительной науки и техники – он награжден орденом ќкт€брьской революции, а вместе со своим соратником из »“Ё‘ ».ћ.  апчинским был удостоен Ћенинской премии по науке и технике за 1988 год.

Ќо главна€, видимо, награда в его жизни - осуществленна€ мечта. Ёто, разумеетс€, "”–јЋ-30" - ускоритель резонансный автофокусирующий линейный на энергию протонов 30 ћэ¬ - инжектор в бустер протонного синхротрона »‘¬Ё, перва€ в мире действующа€ машина такого типа.

ѕосетив незадолго до юбиле€ ¬ладимира јлександровича на его рабочем месте, € задал ему немало вопросов на темы, которые изложены выше.

  ј когда € спросил в завершение беседы: « ак считаете, ¬ладимир јлександрович, жизнь удалась?» - этот исключительно скромный человек ответил коротко: «ƒумаю, да. ћне повезло в том, что € работал не один, а с друзь€ми. ¬от только до непрерывного режима не добрались пока…»

 

ќпубликовано в газетах "ѕоиск" (є44) и "ѕринформ" (є42-43) в но€бре 2005 года.

 

 *     *    * 

  великому сожалению всех, кто знал ¬.ј.“епл€кова, до следующей своей юбилейной даты дожить ему не довелось - он скончалс€ в 2009 году,  лишь немного не дожив до своего 85-лети€.

ј ускоритель ”–јЋ осталс€ служить науке... 

 

—ери€ сообщений "Ad Memoriam":
„асть 1 - ” портрета ј. ƒ. —ахарова
„асть 2 - ѕам€ти ¬ладимира —оловь€нова
...
„асть 6 - ∆ил-был фотохудожник один...
„асть 7 - ѕам€ти ¬.Ќ. Ћебедева
„асть 8 - ¬.“епл€ков. ѕуть к ”–јЋу
„асть 9 -   Ћогунову с наградной миссией
„асть 10 - ”шЄл человек по имени —лава...
...
„асть 24 - ѕоследний отпуск —ахарова
„асть 25 - ¬ысоцкий. јвтограф на всю жизнь
„асть 26 - ѕам€ти ƒимы ’олодова

—ери€ сообщений "ѕубликации об учЄных »‘¬Ё":
„асть 1 - ќ физике на ”Ќ  и первом выдвижении в –јЌ
„асть 2 - Ќ≈ѕ“”Ќ: работа продолжаетс€
...
„асть 13 - к 80-летию ј.¬. “епл€кова
„асть 14 - ¬ ÷≈–Ќе эксперимент, в »‘¬Ё - интерпретации
„асть 15 - ¬.“епл€ков. ѕуть к ”–јЋу
„асть 16 - ƒва новых академика »‘¬Ё
„асть 17 - »нтервью ј. «айцева газете "”скоритель" 1994 г.
...
„асть 25 - “ридцать лет после запуска ускорител€ »‘¬Ё
„асть 26 - јдо: будущие ускорители у нас и за рубежом
„асть 27 - —айт Ќ»÷ " »" о выдающихс€ учЄных »‘¬Ё

ћетки:  



 

ƒобавить комментарий:
“екст комментари€: смайлики

ѕроверка орфографии: (найти ошибки)

ѕрикрепить картинку:

 ѕереводить URL в ссылку
 ѕодписатьс€ на комментарии
 ѕодписать картинку