Отдел высоких плотностей энергии


Научные направления

Исследование микро- и наносекундных мегаамперных Z-пинчей; сильноточных релятивистских электронных пучков; плотной высокотемпературной плазмы
Исследование взрыва микропроводников
Разработка тераваттных, наносекундных низкоимпедансных генераторов; методов получения мегагаусных магнитных полей; интенсивных потоков мягкого и сверхжесткого рентгеновского излучения

Заведующий отделом

ОРЕШКИН
Владимир Иванович

доктор физико-математических наук

oreshkin@ovpe.hcei.tsc.ru


Лаборатория высоких плотностей энергии была создана в 1982 году, по предложению академика РАН Г.А. Месяца. Возглавил и сформировал основные научные идеи нового подразделения лауреат Ленинской премии А.В. Лучинский. Ядро лаборатории составили молодые выпускники Томских вузов и группа сотрудников из Отдела физической электроники, в то время возглавляемого Г.А. Месяцем. С 1994 по 2020 год заведующим отделом являлся академик Российской академии наук Н.А. Ратахин. С января 2021 г. заведующим ОВПЭ стал д.ф.-м.н. Владимир Иванович Орешкин.

В настоящее время коллектив отдела состоит из 27 человек, из них 14 научных сотрудников, 4 доктора наук, 5 кандидатов наук, защищено 6 докторских диссертации, 9 кандидатских, получена 1 Государственная премия (в составе коллектива), опубликовано более 500 печатных работ.


Основные научные достижения


  • Создана серия оригинальных наносекундных мегаамперных генераторов (СНОП-2, СНОП-3, СГМ, МИГ) с выход-ной мощностью от долей тераватта до нескольких тераватт.
  • Исследована динамика сжатия наносекундных Z-пинчей, а также процессы, происходящие при их сжатии. Особое внимание всегда уделялось способам подавления плазменных неустойчивостей и методам повышения излучательных характеристик плазменных Z-пинчей.
  • Определены основные закономерности и продемонстрирована возможность получения с помощью Z-пинча мегагаусных магнитных полей и мягкого рентгеновского излучения (МРИ).
  • Разработаны и совершенствуются адекватные эксперименту расчетные (МРГД) модели, описывающие поведение токонесущей плотной излучающей высокотемпературной плазмы.
  • Получены рекордные по ряду параметров (мощность, длительность) импульсы сверхжесткого рентгеновского (hv = 20-100 кэв) и гамма-излучения в области исследований по радиационной стойкости материалов.

Исследовательские темы для студентов

  • Спектрометрические исследования плазменно-металлических Z-пинчей и взрывающихся -микропроводников.
  • Исследование элементного и зарядового состава плазменных лайнеров на этапе их формирования.
  • Создание стенда по исследованию структуры газовых и плазменных оболочек лайнеров при помощи лазерной интерферометрии.
  • Исследование динамики сжатия плазменных лайнеров, формируемых при помощи сильноточного дугового разряда, инициируемого в газовой среде.
  • Исследование электрического взрыва поверхности цилиндрических проводников при наносекундном нарастания мегаамперного тока.



Значимые публикации


  1. D. Klir, A.V. Shishlov, V.A. Kokshenev, P. Kubes, K. Rezac, S. Buryskova, R.K. Cherdizov, J. Cikhardt, B. Cikhardtova, G.N. Dudkin, , J.T. Engelbrecht, F.I. Fursov, S.L. Jackson, J. Krasa, J. Kravarik, N.E. Kurmaev, V. Munzar, V.N. Padalko, N.A. Ratakhin, O. Sila, K. Turek, V.A. Varlachev, R. Wagner "Acceleration of protons and deuterons up to 35 MeV and generation of 1013 neutrons in a megaampere deuterium gas-puff z-pinch" // Plasma Physics and Controlled Fusion, 61 (2019) 014018. DOI: https://doi.org/10.1088/1361-6587/aadc99
  2. A.G. Rousskikh, A.S. Zhigalin, V.I. Oreshkin, And R.B. Baksht “The expansion velocity of the plasma corona surrounding the exploding aluminum foil”, Phys. Plasmas 27, 033505 (2020); https://doi.org/10.1063/1.5140524.
  3. Rina Baksht, Alexander Zhigalin, Alexander Rousskikh, and Vladimir Oreshkin, "Experimental studies of the shunting discharge developing during a foil explosion in vacuum", Physics of Plasmas, 27, 043510 (2020); https://doi.org/10.1063/1.5139083.
  4. V I Oreshkin, R B Baksht, R K Cherdizov, E V Oreshkin, N A Ratakhin, A G Rousskikh, A V Shishlov, V A Vankevich and A S Zhigalin, Studies on the implosion of pinches with tailored density profiles, Plasma Phys. Control. Fusion 63 (2021) 045022 (12pp) https://doi.org/10.1088/1361-6587/abe959.
  5. S.A. Sorokin Fast implosion of foil liners//Physics of Plasmas V.26, 082706 (2019).

Фотогалерея

Ратахин Николай Александрович, академик РАН
2016 г.


Август 2002 г.