Институт прикладной физики имени А. В. Гапонова-Грехова РАН
Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики имени А. В. Гапонова-Грехова РАН (ИПФ РАН) был основан в 1977 году на базе нескольких отделов НИРФИ. Располагается в Нижнем Новгороде. В настоящее время является одним из наиболее крупных академических научных центров, насчитывающим более 1000 сотрудников[2]. С 2017 года директором центра является Г. Г. Денисов. Научным руководителем центра является А. Г. Литвак. Основные направления исследований связаны с радиофизикой, физикой плазмы, СВЧ электроникой, гидрофизикой, акустикой, нелинейной динамикой, лазерной физикой, нелинейной оптикой. Центр имеет два филиала, расположенных также в Нижнем Новгороде: Институт физики микроструктур РАН и Институт проблем машиностроения РАН. В составе института без учёта филиалов работают 5 действительных членов РАН, 7 членов-корреспондентов РАН и 5 профессоров РАН, не являющихся членами РАН. При институте действует Издательство ИПФ РАН. ИсторияИПФ РАН образован 1 апреля 1977 года на основе нескольких отделов НИРФИ — тогда ведущего научно-исследовательского института города Горький. Инициатором создания нового института и его первым директором стал академик АН СССР (позднее — РАН) А. В. Гапонов-Грехов. В 2003 году новым директором института был выбран А. Г. Литвак, до того возглавлявший первое отделение ИПФ РАН. А. В. Гапонов-Грехов перешёл на должность научного руководителя института, а в 2005 году оставил её и стал советником РАН. В 2013 году вместе с другими институтами РАН был передан в ведение Федерального агентства научных организаций (ФАНО России). В 2015 году А. Г. Литвака, занявшего должность научного руководителя, сменил на посту директора А. М. Сергеев. В 2015 году институт был реорганизован в «Федеральный исследовательский центр», а с 1 марта 2016 года к нему в качестве филиалов присоединены Институт физики микроструктур РАН и Институт проблем машиностроения РАН. После избрания президентом РАН в октябре 2017 года А. М. Сергеев заявил об уходе с должности директора института, но попросил сохранить ему в нём рабочее место. Исполняющим обязанности директора стал Г. Г. Денисов[3]. В 2019 году он был окончательно утверждён на этой должности. В 2018 году в связи с ликвидацией ФАНО институт, как и другие российские академические институты, перешёл в ведение вновь созданного Министерства науки и высшего образования РФ. В 2023 году институту было присвоено имя основателя А. В. Гапонова-Грехова[4]. СтруктураГлавой института является директор института. Общей стратегией развития института также занимается учёный совет, состоящий примерно из 50 избираемых членов. Институт состоит из четырёх научных подразделений:
Кроме этого в состав института входят вспомогательные образования:
Отделение физики плазмы и электроники больших мощностейРуководителем отделения является д. ф.-м. н. В. А. Скалыга. Отделение является самым крупным из трёх. В состав отделения входят 7 отделов и несколько независимых лабораторий:
Отделение геофизических исследованийРуководителем отделения является академик РАН Е. А. Мареев. В состав отделения входят семь подразделений (пять отделов и две независимые лаборатории):
Отделение нелинейной динамики и оптикиРуководителем отделения является д. ф.-м. н. М. В. Стародубцев В состав отделения входит 8 отделов:
Центр гидроакустикиРуководитель центра — к. ф.-м. н. П. И. Коротин В состав центра входят:
Направления исследованийЭлектроника больших мощностейЦелью работ, проводимых в ИПФ РАН в области электроники больших мощностей, является создание когерентных источников электромагнитного излучения в миллиметровом и сантиметровом диапазонах частот. Основным направлением при этом является изучение возможности использования релятивистских электронных пучков. Наиболее известным прибором, разрабатываемым в институте, является гиротрон — сверхмощный микроволновой излучатель, предназначенный, в первую очередь, для разогрева плазмы в установках управляемого термоядерного синтеза. Электродинамика плазмыВ области электродинамики плазмы в институте проводятся широкий спектр работ различной направленности. Во-первых, это работы по распространению и дифракции электромагнитных волн в неоднородной плазме, например, ионосфере Земли. Во-вторых, изучаются процессы взаимодействия сверхмощного излучения с плазменными средами. Сюда входит как проблема взаимодействия микроволнового излучения (например, с целью эффективного нагрева плазмы в установках управляемого термоядерного синтеза), так и задача облучения вещества сверхсильным лазерным излучением — с целью генерации рентгеновского излучения, а также пучков быстрых электронов, протонов или ионов. Большое количество исследований посвящено изучению астрофизической плазмы — нелинейной динамики заряженных частиц в магнитных полях Солнца и других звёзд. Активно развивается направление геофизической электродинамики, занимающееся проблемой земного электричества — процесса образования гроз. Проводятся исследования вещества в экстремальных состояниях — электрон-позитронной плазмы и плазмы в экстремально сильных магнитных полях. Радиофизические методы диагностикиРадиофизические методы диагностики являются традиционной сферой исследований сотрудников ИПФ РАН. На данный момент данные методы применяются для диагностики большого количества самых разных объектов. Микроволновая диагностика — облучение, приём и обработка электромагнитного излучения миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов — используется для зондирования окружающей среды, исследования атмосферы и земной поверхности, изучения диэлектрических свойств материалов, диагностики горячей плазмы, а также в радиоастрономии. Ведётся дистанционная радиолокационная и оптическая диагностика поверхности океана. Разработаны уникальные измерительные комплексы. Акустические волны применяются для изучения неоднородных сред, выявления скрытых дефектов конструкций, диагностики земных пород, исследования биологических тканей и т. п. Низкочастотная акустика океанаЭкспериментальные и теоретические исследования распространения низкочастотных (десятки и сотни герц) акустических волн в океане является одним из главных направлений исследований института с самого момента его основания. Теоретически было предсказано, что в океане возможно существование естественного волноводного канала для низкочастотных акустических мод. Были разработаны теоретические модели этих каналов. Проводятся исследования влияния различных шумов и случайных факторов на процесс распространения. Были осуществлены натурные эксперименты по излучению и приёму таких волн. Динамика нелинейных процессовВ ИПФ РАН проводятся фундаментальные исследования в области нелинейной динамики волновых процессов. В частности, решаются задачи распространения волновых пакетов в нелинейных, диспергирующих средах. Исследуются различные классы нелинейных волновых уравнений. Изучается динамика солитонов и их ансамблей. Большое внимание уделяется нелинейным волновым процессам в океане — процессу возбуждения ветровых волн, возбуждению турбулентности поверхностными и внутренними волнами, взаимодействию между различными типами волн. Проводится лабораторное моделирование этих процессов, в том числе с использованием уникальных экспериментальных установок: Большого термостратифицированного бассейна и кругового волнового бассейна. Другим направлением исследований является нелинейная акустика — изучение процессов распространения звуковых волн в нелинейных средах, в частности, в жидкости с пузырьками газа. Развивается направление исследований в области нейродинамики. Проводится изучение динамических свойств нейронных сетей — больших систем взаимосвязанных нелинейных осцилляторов. Лазерная физика и нелинейная оптикаВ области лазерной физики в ИПФ РАН проводятся исследования по фундаментальным принципам генерации лазерного излучения, а также идут работы по разработке и созданию новых лазерных систем с уникальными параметрами. На основе параметрического усиления света в институте создана первая в России фемтосекундная лазерная установка PEARL петаваттного уровня мощности. С её помощью проводятся исследования по взаимодействию сверхсильного лазерного излучения с веществом в том числе с целью получения электронных пучков с энергией на уровне 1 ГэВ, ионных пучков с энергией на уровне 40 МэВ, источников рентгеновского излучения для целей фазово-контрастной рентгеноскопии. Разработаны высокоэффективные перестраиваемые лазеры инфракрасного диапазона на основе кристаллов Ho:YAG, Tm:YLF, Nd:YVO4. Предполагается их использование для целей мониторинга утечки газов в газохранилищах и газопроводах. Разрабатываются перестраиваемые волоконо-оптические лазерные системы в диапазоне длин волн порядка нескольких микрон. В ИПФ РАН была разработана технология выращивания широкоапертурных (до 1 метра) нелинейных кристаллов KDP и DKDP. Ведутся исследования в области когерентной оптической томографии биологических тканей. Также проводятся исследования других способов оптической и акусто-оптической диагностики живых систем. Научные школыПо состоянию на 2023 год в институте действуют следующие научные школы[5]:
Заметные экспериментальные установкиПлазменный стенд «Крот»Стенд «Крот» разработан и создан в середине 80-х годов XX века. Целью его создания было проведение исследований в области взаимодействия сверхмощного микроволнового излучения с плазмой. Стенд состоит из двух основных комплексов:
Стенд включён в список экспериментальных установок национальной значимости Российской Федерации[6]. Большой термостратифицированный бассейнСоздан под руководством академика РАН В. И. Таланова. Предназначен для моделирования процессов, происходящих в океане. С помощью специально разработанной системы теплообменников в бассейне возможно создание температурной стратифицикации, аналогичной реально возникающей в океане. Размеры бассейна: 20 м в длину, 4 м в ширину и 2 м в глубину. Бассейн включён в список экспериментальных установок национальной значимости Российской Федерации[6]. Петаваттный лазерный комплекс PEARLРазрабатывался в ИПФ РАН группой Е. А. Хазанова в течение нескольких лет, начиная с 1999 года. Отличительной особенностью является использование для усиления лазерного излучения принципа параметрического усиления совместно с чирпированием импульса. На данный момент является одним из самых мощных лазерных комплексов в мире[7]. Другие
Подготовка научных кадровПри институте имеется научно-образовательный центр, направленный на обучение учеников 10 и 11 классов по программам углублённого изучения естественнонаучных дисциплин. Совместно с Нижегородским государственным университетом им. Н. И. Лобачевского организован факультет Высшей школы общей и прикладной физики, преподавание на котором большей частью осуществляют сотрудники института. Совместно с радиофизическим факультетом для подготовки молодых кадров организована специальность «Фундаментальная радиофизика и физическая электроника». В институте имеется аспирантура, осуществляющая подготовку по восьми специальностям:
ИПФ РАН ежегодно проводит Летнюю физико-математическую школу (ЛФМШ) для учащихся 9—11 классов средних школ Нижегородской области. Инновационная деятельностьС непосредственным участием сотрудников ИПФ РАН был организован ряд коммерческих предприятий, тесно сотрудничающих с институтом[8]. В их числе:
Научные связиИПФ РАН принимает участие в нескольких международных проектах[9], самыми значимыми из которых являются:
Регулярно организуемые научные конференцииИПФ РАН регулярно является организатором ряда международных научных конференций и школ. Популярным является организация летних конференций, проходящих на корабле, совершающем круиз по реке Волга. Самыми заметными конференциями являются:
Санкции15 сентября 2022 года, на фоне вторжения России на Украину, институт был включен в санкционный список США против «пособников российской агрессии в Украине»[12][13]. 23 февраля 2023 года институт попал под санкции Канады против организаций, участвующих в оборонной промышленности России[14]. Также в отношении института санкции ввели страны Евросоюза[15] и Украина[16][17]. Директора института
Литература
См. такжеПримечания
Ссылки
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
.jpg)
Portal di Ensiklopedia Dunia
