СО РАН

Исследование фундаментальных законов строения материи в микро- и макромире.

Россия

В оглавление. Далее.

Физика высоких энергий и элементарных частиц является одним из важнейших направлений исследований институтов Отделения.
В Институте ядерной физики им. Г.И.Будкера в конце 1995 года осуществлен запуск второй очереди крупной плазменной установки ГОЛ-3. При этом длина магнитной системы с полем до 6 Тл выросла с 7 м до 12 м, осуществлено подключение к установке нового сильноточного генератора релятивистского электронного пучка, позволяющего инжектировать в плазму пучок с энергосодержанием в 300 кДж. Введение в строй 2-й очереди установки ГОЛ-3 позволяет сделать значительный шаг вперед в физике плотной высокотемпературной плазмы.
В том же Институте начались эксперименты на коллайдере ВЭПП-2М со сферическим нейтральным детектором СНД. Первый пробный набор статистики проводился параллельно с криогенным магнитным детектором (КМД-22) в области энергии 2Е от 780 МэВ до 640 МэВ. В результате были оптимизированы такие устройства и параметры детектора, как триггер, пороги регистрации, скорости записи данных. Получены значения углового разрешения детектора для заряженных частиц и гамма-квантов. Начата обработка экспериментальных данных. Выделены события упругого рассеяния, двухфотонной аннигиляции и рождения 2-х и 3-х пи-мезонов.
Последние десять лет ИЯФ создавал первый в России комплекс специализированных источников синхротронного излучения для Московского региона накопителей электронов "Сибирь-1" и "Сибирь-2" на энергию электронов 450 МэВ и 2,5 ГэВ. В настоящее время этот комплекс полностью собран в Российском научном центре "Курчатовский институт" в Москве. С начала 1995 года на основном накопителе "Сибирь-2" начались работы с электронным пучком, и он был введен в строй действующих.
В ИЯФ впервые разработан электронный ускоритель-микротрон с магнетронным источником ВЧ мощности, работающим на длине волны 10 см. Микротрон имеет оригинальную, компактную магнито- вакуумную систему и в первом типе ускорения обеспечивает энергию электронов 8 МэВ при амплитуде импульсного тока 30 мА, частоте посылок 10 Гц и рекордную для микротронов данного типа длительность импульса тока 10 мксек.
Микротрон разработан для использования в качестве инжектора в электронный синхротрон и для создания лазера на свободных электронах. Микротрон подобного типа с диапазоном энергий 6-22 МэВ имеет широкую область применения в медицине, дефектоскопии и элементном анализе. В настоящее время имеется договоренность о поставке данного микротрона в Южную Корею в составе установки инфракрасного лазера на свободных электронах.
В ИЯФ уже давно налажена разработка и поставка мощных ускорителей заряженных частиц типов ЭЛВ и ИЛУ для радиационных технологий в промышленности и сельском хозяйстве, а также и для научных целей. Сегодня это является серьезным фактором поддержки института и проводимых фундаментальных исследований.
Так, в последние годы резко возросла потребность в ускорительной технике в странах юго-восточной Азии (Китай, Южная Корея, Япония, Индия). Приобретают они и ускорители ИЯФ, например, в 1995 г.:

Поставляется ускорительная техника и для предприятий страны, в частности: Достигнута мощность 500 кВт на ускорителе "Факел", предназначенном для экологических целей.
Созданная в том же институте малодозная цифровая рентгенографическая установка сканирующего типа отличается от стандартных диагностических аппаратов тем, что для регистрации рентгеновского излучения вместо фотопленки используется многопроволочная пропорцональная камера с высокой эффективностью. Это позволяет снизить дозы облучения в 30-100 раз, исключить регистрацию рассеянного излучения и расширить динамический диапазон снимка. Врач имеет возможность за счет оперативного преобразования снимка существенно улучшить диагностические возможности рентгенографии.
В настоящее время семь цифровых рентгенографических установок работают в клиниках Москвы, Новосибирска и Парижа.
Исследования космических частиц высоких энергий и солнечно-земной физики не могут дать быстрой практической отдачи, однако полученные в 1995 году результаты несомненно привлекут внимание научной общественности.
Выполненные в Институте космофизических исследований на основе разработанной нелинейной теории регулярного ускорения космических лучей (КЛ) детальные исследования эволюции остатка сверхновой в однородной межзвездной среде показали, что в процессе ускорения формируется спектр КЛ требуемой формы и амплитуды вплоть до энергии ~1015 эВ; что в отличие от предсказаний упрощенных вариантов теории среда (газ) подвергается существенному нагреву на ударном фронте в хорошем соответствии с результатами наблюдений молодых остатков сверхновых.
С привлечением нового экспериментального материала, полученного на модернизированной Якутской установке широких атмосферных ливней ШАЛ, подтвержден ранее полученный результат о нарушении степенного характера энергетического спектра первичного космического излучения, наличии нерегулярности типа "bump" в области энергий выше 5x1018 эВ. Наблюдаемая форма спектра подтверждается также современными данными других действующих установок ШАЛ в США и Японии.
Анализ регулярности и хаотичности в динамике дипольной компоненты общего магнитного поля Солнца, проведенный в Институте солнечно- земной физики, показал, что моменты смены эфемерных экваториальных диполей образуют поток дискретных событий. Промежутки времени между ними варьируют от 3 до 20 оборотов (0,25-1,5 года) и распределены по закону Вейбулла F(t) = 1- exp(-btp) с параметрами b и p, меняющимися с фазой цикла. Долготная ориентация этих диполей изменяется почти регулярно. Этот результат может быть положен в основу метода прогнозирования перестроек секторной структуры общего магнитного поля Солнца и межпланетного магнитного поля.
На Сибирском солнечном радиотелескопе начато регулярное построение микроволновых карт Солнца с помощью разработанного в Радиоастрофизической обсерватории оригинального метода выделения корреляционной составляющей из аддитивного отклика ортогональных интерферометров. Максимальное расчетное разрешение 21-"x23". Впервые в России получена временная последовательность двумерных изображений области вспышки (20 октября 1995).

В оглавление. Далее.

СО