СТРУКТУРА ИНСТИТУТА

ОТДЕЛ ФИЗИЧЕСКОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ

Отдел физической электроники был организован 1 октября 1977 г. одновременно с Институтом сильноточной электроники, первым заведующим стал директор Института Г.А. Месяц. В 1983 г. ОФЭ был разделен на Лабораторию вакуумной электроники (заведующий Д.И. Проскуровский), Лабораторию газовой электроники (Ю.Д. Королев), и Лабораторию физической электроники (С.Д. Коровин). Ядро лаборатории составили выпускники Новосибирского государственного университета и томских вузов. В период до 1984 г. работы в ЛФЭ велись в тесном сотрудничестве с Отделом электронных источников (заведующий Ф. Я. Загулов). Среди людей, на многие годы определивших направления развития лаборатории - Г.А. Месяц, А.С. Ельчанинов, Ф.Я. Загулов, Б.М. Ковальчук. В 1984 г. часть сотрудников перешла в открытый в г. Екатеринбурге по инициативе академика Г.А. Месяца Институт электрофизики УрО РАН. В 1994 г. лаборатория была преобразована в отдел. До 7 января 2006 г. отдел возглавлял академик РАН Коровин С.Д. В настоящее время в Отделе физической электроники под руководством д.ф.-м.н. В.В. Ростова работают 30 человек (в том числе 8 научных сотрудников, среди них один доктор и 4 кандидата наук, 3 аспиранта).

Научные направления

• Импульсная энергетика и формирование плотных электронных пучков.
• Генерирование мощных потоков СВЧ-излучения.

Основные научные достижения

В области импульсной энергетики и формирования плотных электронных пучков.

• Создано семейство сильноточных импульсно-периодических электронных ускорителей прямого действия SINUS с емкостным накопителем на основе коаксиальной формирующей линии, заряжаемой встроенным трансформатором Тесла с разомкнутым ферромагнитным сердечником, с рабочими параметрами в диапазоне: энергия электронов 0.2 - 2 МэВ, ток пучка 2 - 20 кА, длительность импульса 3 - 50 нс (до 130 нс при использовании спиральной формирующей линии), частота следования импульсов до 103 Гц.
• Разработаны и исследованы субмегавольтные и мегавольтные управляемые газовые коммутаторы с принудительной циркуляцией рабочего газа, обеспечивающие высокую стабильность пробивного напряжения при частоте срабатывания до 103 Гц.
• Разработаны и исследованы вакуумные диоды (коаксиальные магнитно-изолированные и планарные), обеспечивающие генерирование сильноточных релятивистских электронных пучков наносекундной длительности в импульсно-периодическом режиме с ресурсом более 108 импульсов.
• Реализован ряд технологических применений сильноточных импульсно-периодических электронных ускорителей (для модификации материалов, стерилизации в медицине и фармацевтической промышленности).

В области генерирования мощных потоков СВЧ-излучения

• На основе сильноточных электронных ускорителей семейства SINUS создан широкий класс мощных источников наносекундных и субнаносекундных микроволновых импульсов миллиметрового, сантиметрового и дециметрового диапазонов длин волн (черенковских, гирорезонансных, виркаторов, а также на основе эффекта вынужденного рассеяния) с пиковой мощностью 0.1 - 6 ГВт, энергией в импульсе до 100 Дж и частотой следования импульсов до 1 кГц.
• Разработаны физические основы методов повышения энергии и эффективности генерации наносекундных микроволновых импульсов субгигаваттного и гигаваттного уровня мощности.
• Реализован ряд практических применений мощных импульсно-периодических микроволновых источников (в том числе в радиолокации высокого разрешения, в биологии и медицине).