ОСНОВНЫЕ НАУЧНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ в 2001 году. Физико-математические науки.

ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ

Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера (ИЯФ)
Budker Institute of Nuclear Phisics

Создан 21 февраля 1958 г.
Адрес: 630090, Новосибирск, просп. ак. Лаврентьева, 11
Тел. (383 2) 34-10-31
Факс (383 2) 34-21-63
Е-mail: director@inp.nsk.ru

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

Общая численность института 3090 чел.; н.с. – 473, д.н. – 42, к.н. – 168.

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:
9-1 (д.ф.-м.н. А.А. Иванов)
9-7 (к.ф.-м.н. В.И. Давыденко)
10 (д.ф.-м.н. В.С. Койдан)
11 (д.ф.-м.н. Ю.М. Шатунов)
12 (д.т.н. Р.А. Салимов)
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)
1-1 (д.ф.-м.н. Г.И. Сильвестров)
1-3 (к.ф.-м.н. Е.Б. Левичев)
2 ( д.ф.-м.н. Б.И. Хазин)
3-0 (д.ф.-м.н. Ю.А. Тихонов)
3-1 (д.ф.-м.н. С.И. Середняков)
3-2 (д.ф.-м.н. А.П. Онучин)
3-3 (к.ф.-м.н. А.Е. Бондарь)
4 (чл.-к. РАН В.Е. Балакин)
5 (чл.-к. РАН Н.С. Диканский)
6 (к.т.н. А.С. Медведко)
8-0 (чл.-к. РАН Г.Н. Кулипанов)
8-1 (д.ф.-м.н. Н.А. Винокуров)
9-0 (ак. Э.П. Кругляков)

Основные научные результаты

На комплексе со встречными электрон-позитронными пучками ВЭПП-2м (детекторы КМД-2 и СНД) измерены с рекордной точностью относительные вероятности распадов r-, w- и j- мезонов в hg (рис. 1). Эти данные необходимы для определения углов смешивания в октете псевдоскалярных мезонов и поиска примеси экзотического глюонного состояния в составе h-мезона. Заметно повышена точность измерения относительных вероятностей распадов r- и w- мезонов в p⁰g, которые согласуются с предсказаниями кварковой модели для легких векторных мезонов.

На комплексе со встречными электрон-позитронными пучками ВЭПП-4M и детектором КЕДР в 2001 г. создана система измерения поляризации пучков и освоена процедура абсолютной калибровки энергии с точностью 0,0003 % методом резонансной деполяризации (рис. 2). Эта методика необходима для прецизионного измерения масс J/y-мезонов и t-лептона.

Рис. 2. Результаты прецизионного измерения энергии пучков на ВЭПП-4М методом резонансной деполяризации. По горизонтальной оси – время и частота деполяризатора, по вертикальной оси – ассиметрия в скорости счета внутрисгусткового рассеяния.
Fig. 2. Results of high precision measurement of VEPP-4M beam energy measured by resonance depolarization methods. Horisontal axis – time and depolarization frequency; vertical axis – asymmetry in intrabeam scattering rate.

В совместных экспериментах на электрон-позитронных фабриках в CША (лаборатория SLAC, детектор BaBar) и Японии (лаборатория КЕК, детектор ВELLE) в 2001 г. обнаружено CP-нарушение в распадах B-мезонов (рис. 3). Этот результат по всеобщему признанию является самым ярким достижением в физике элементарных частиц в 2001 г.

На инжекционном комплексе ВЭПП-5 (рис. 4) достигнуты проектные темп ускорения (40 МэВ/м) и число частиц в ускоряемом сгустке (2x10¹⁰). Это очень важный этап в создании ВЭПП-5, который в ближайшем будущем будет использован для существенно го улучшения параметров ускорителей ВЭПП-2000 и ВЭПП-4М, а позже будет основой для установок следующего поколения.

Рис. 4. Зал с элементами линейного ускорителя инжекционного комплекса ВЭПП-5.
Fig. 4. The hall with elements of the linear accelerator of VEPP-5 injection complex.

На установке ГДЛ экспериментально доказано, что собственное радиальное электрическое поле оказывает негативное влияние на МГД устойчивость плазмы, и для ее устойчивого удержания в длинных открытых системах необходимо принимать специальные меры по компенсации этого поля. На рис. 5 показана зависимость энергосодержания плазмы от компенсирующего напряжения на внешних электродах – лимитерах. Из графика видно, что при величине U_lim » 250 В, когда, в соответствии с предварительными оценками, происходит почти полная компенсация поля и переход через границу устойчивости, действительно наблюдается резкое изменение энергосодержания плазмы.

Рис. 5. Зависимость энергосодержания двухкомпонентной плазмы W_dот потенциала лимитеров U_lim.
Fig. 5. Dependence of the two-component plasma energy content W_d upon limiter potential U_lim.

На стадии распада плазмы (n_e0 = 0,7x10¹³ см^-3) впервые наблюдался поперечный перенос с коэффициентом диффузии, близким к классическому. Этот результат демонстрирует хорошие перспективы ловушки с амбиполярным удержанием плазмы (установка АМБАЛ-М – рис. 6). На этой же установке в центральном пробкотроне длиной 6 м получена МГД устойчивая горячая плазма объемом около 1 м³ с высокой (до 3x10¹³ см^-3) плотностью.

Рис. 6. Амбиполярная ловушка АМБАЛ-М.
a – фотография установки АМБАЛ-М, b – cхема установки АМБАЛ-М.
Fig. 6. Ambipolar trap AMBAL-M.
a – the photo of the set-up AMBAL-M, b – the schema of the set-up AMBAL-M.

Модернизирована станция «Байкал» для сканирующего рентгенофлуоресцентного анализа. Достигнуто разрешение сигнала керна донных осадков оз. Байкал в 0,1 мм керна, соответствующее временному разрешению от 4 до 20 лет, что на один-два порядка подробнее самых высокоразрешающих исследований, выполненных на сегодняшний день на Байкале и в океанских колонках. Совместно с Лимнологическим институтом (г. Иркутск) получены уникальные данные по палеоклимату Каргинского интервала (26 – 52 тыс. лет до нашего времени).

Рис. 7. Реконструкция условий окружающей среды в прошлом. Слева – сравнение кривых изменения среднегодо вой температуры по данным, полученным анализом на пучке синхротронного излучения c разрешением 1 мм (40 лет) керна донных осадков оз. Байкал (верхняя кривая) и анализом другими методами керна льда из Гренландии (нижняя кривая). Справа – сравнение профиля влажности WC с разрешением 2 см (800 лет) этого же керна донных осадков оз. Байкал (верхняя кривая) с кривой изменения содержания ¹⁸O в керне льда из Гренландии (нижняя кривая). Стрелочки показывают одновременные события на оз. Байкал и в Гренландии. Видно, что результаты находятся в хорошем согласии.
Fig. 7. Reconstruction of environmental conditions in the past. Left – comparison of the curves of variation of average annual temperature by the data obtained via synchrotron radiation XRF analysis with a resolution of 1 m (40 years) of a core of bottom sediments of Lake Baikal (the upper curve) with similar curves obtained by other analytical methods from an ice core from Greenland (the lower curve). Right – comparison of the humidity profile WC with a resolution of 2 cm (800 years) of the same core of bottom sediments from Baikal Lake (the upper curve) with the curve of variation of ¹⁸O content in an ice core from Greenland (the lower curve). It is seen that the results agree well.

Создана новая экспериментальная станция «Взрыв-1» на накопителе ВЭПП-3 для исследования детонационных процессов при мощности взрыва до 50 г тротилового эквивалента (рис. 8). Совместно с ИГиЛ и ИХТТМ выполнен комплекс исследований процессов детонации и поведения вещества при прохождении детонационно го фронта с помощью разработанного уникального метода наносекундной дифрактометрии на СИ.

Рис. 8. Монтаж новой экспериментальной станции «Взрыв-1» на накопителе ВЭПП-3.
Fig. 8. Mounting of new experimental station «Vzriv-1» at VEPP-3 storage ring.

Созданы не имеющие аналогов в мире специальные генераторы СИ: сверхпроводящие 17-полюсный вигглер с полем 7,35 Т, 49-полюсный вигглер с полем 3,5 Т и 43-полюсный квазипериодический эллиптический ондулятор (рис. 9).

Рис. 9. Специальный генератор СИ – квазипериодический эллиптический ондулятор.
Fig. 9. Special SR generator – quasi-periodic elliptical undulator.

Сотрудниками ИЯФ создан в РНЦ "Курчатовский институт" (г. Москва) и выведен на проектные параметры первый в России специализированный источник СИ – накопитель "Сибирь-2" (рис. 10).

Рис. 10. Общий вид накопительного кольца "Сибирь-2".
Fig. 10. General view of the storage ring "Sibir-2".

В 2001 г. институтом опубликовано 536 статей в рецензируемых журналах.

Отдел физических проблем Бурятского научного центра (ОФП БНЦ)
Physical problems department at the Presidium of Buryat Scientific Centre

Создан 21 ноября 1997 г.
Адрес: 670047, Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 8
Тел. (301 2) 33-33-24
Факс (301 2) 33-02-38
Е-mail: semenov@pres.bsc.buryatia.ru

Заведующий отделом – д.т.н. Семенов Александр Петрович
Заместитель заведующего – д.т.н. Башкуев Юрий Буддич.

Общая численность института 117 чел.; н.с. – 64, д.н. – 12, к.н. – 32.

Основное научное направление:
-радиофизика и электроника, акустика.

Лаборатории:
Радиофизики (д.ф.-м.н. Ю.Л. Ломухин)
Геоэлектромагнетизма (д.т.н. Ю.Б. Башкуев)
Электрофизики (д.т.н. А.П. Семенов)
Пульсовой диагностики (д.т.н. В.В. Бороноев)
Плазменных процессов (д.ф.-м.н. Г.-Н.Б. Дандарон)
Дистанционного зондирования (к.ф.-м.н. Б.Ч. Доржиев)
Молекулярной акустики (к.ф.-м.н. Б.Б. Бадмаев)
Волновых процессов (к.ф.-м.н. А.С. Батороев)

Основные научные результаты

Решена задача о случайном блуждании по случайным гребешковым структурам в приближении эффективной среды. Установлены новые аномальные зависимости среднеквадратичного смещения от времени, которые обусловлены расходимостью средней длины ребер в модели случайных гребешковых структур. Рассмотрена задача нелинейного протекания на основе обобщения метода Дыхне. Получено соотношение дуальности для критических индексов нелинейной задачи, методом численного моделирования проверено выполнение этого соотношения при различных степенях нелинейности в широком диапазоне концентра ций фаз (рис. 1).

Рис. 1. Зависимость критических индексов n± нелинейного протекания от концентрации фазы с кубической нелинейностью e.
Fig. 1. Dependence of indexes n± of nonlinear percolation problem on the concentration e of phase with cubic nonlinearity.

Предложен высокоэффективный способ формирования слоев боридов титана и ванадия мощным квазиимпульсным электронным пучком. При плотности мощности электронного пучка ~2,5x10⁴ Вт/см²синтезиро ваны на стали 45 слои TiB, TiB₂, VB, VB₂и V₃B₄толщиной более 100 мкм (рис. 2) с микротвердостью (1,1 – 1,8)x10³ кг/мм². На основе термодинамического моделирования фазовых равновесий в системах Ti-B-C-О и V-B-C-O установлено, что бориды тугоплавких металлов титана и ванадия TiB, TiB₂, VB, VB₂, V₃B₄ образуются в стехиомет рических смесях через стадию формирования карбидов и низших боридов. В отличие от традиционной термохимической технологии при электронно-лучевом борировании слой образуется в результате глубокого проплавления, что определяет его строение. Важное практическое значение состоит в уменьшении до единиц секунд времени формирования слоев в сравнении с десятками часов при традиционной химико-термической обработке.

Рис. 2. Структура поверхностного слоя на стали 45 после электронно-лучевого борирования.
Fig. 2. Structure of surface layer on steel 45 after electron-beam boron covering.

В 2001 г. институтом опубликовано: статей в рецензируемых журналах – 55, монографий – 1.

Специальное конструкторско-технологическое бюро "Наука" Красноярского научного
центра (СКТБ "Наука" КНЦ)
Special Designing and Technological Bureau "NAUKA" Krasnoyarsk Scientific Center
Создано 4 июля 1994 г.

Адрес: 660049, Красноярск, просп. Мира, 53, а/я 25570
Тел. (391 2) 27-29-12, 49-50-39
Факс (391 2) 23-38-30
Е-mail: nauka@sktb.ru, ashubin_aist@mail.ru

Директор – чл.-к. РАН Шабанов Василий Филиппович
Заместитель директора по науке – Нефедов Борис Николаевич

Общая численность 135 чел.; н.с. – 18, д.н. – 3, к.н. – 8.

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

Научные подразделения:
Отделы:
Гидрологии и природопользования (А.М. Мартынова)
Автоматизации оперативных задач управления ( Б.Н. Нефедов)
Печатных плат (Ю.А. Анисимов)
Оптического приборостроения (к.ф-м.н. Н.К. Зайцев)
Радиоэлектроники (к.т.н. В.М. Владимиров)
Тепловых насосов (А.А. Севастьянов)
Стеклокристаллических материалов (к.ф.-м.н. В.Ф. Павлов)
Медико-биологического приборостроения (М.В. Сальников)
Биотехнологии (д.б.н. В.П. Нефедов)
Компьютерных технологий (к.т.н. Д.В. Волков)
Вычислительного приборостроения (А.А. Кувшинов)
Учебный центр (Б.В. Федосеев)

Основные научные результаты

На основе разработанной модели расчета доз, адаптированной к зоне влияния Красноярского ГХК, показано, что основной вклад в дозовые нагрузки населения в период работы прямоточных реакторов (до 1992 г.) вносило потребление рыбы, а после их закрытия – пребывание на загрязненной пойме (рис. 1). Впервые проведен анализ большой архивной базы данных по концентрации радионуклидов ³²P в 19 видах рыб р. Енисей. Установлена гетерогенность накопления нуклидов в отдельных особях и локальных субпопуляционных группировках разных видов рыб. Выявлен высокий уровень накопления ³²Р в течение летне-осеннего (вегетационного) периода с видовыми особенностями максимумов с июня по октябрь.

Рис. 1.Карта гамма-активности в мкР/ч русловых отложений
р. Енисей в зоне влияния Красноярского ГХК.
Fig. 1. The gamma-active map of bed sediments Enisey river
within the infection zone of Krasnoyarsk GCK.

Найдены оптимальные соотношения легирующих компонентов и подобраны режимы термической обработки заготовок электродов на основе многофазных сплавов системы "медь – никель – кремний – хром" (БрНХК). Электроды, полученные в лабораторных условиях из этих сплавов, позволили значительно повысить производительность сварочных машин, так как их стойкость в несколько десятков раз больше обычных электродов. Так, типовой электрод 207.7879-5924 имеет стойкость 900 циклов, а полученный в СКТБ "Наука" КНЦ – более 20 000 циклов, к тому же удалось отказаться от проведения промежуточной холодной деформации заготовок.

В 2001 г. СКТБ «Наука» опубликована 41 статья в рецензируемых журналах.

В оглавление

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: Tuesday, 09-Jul-2002 11:34:03 NOVST