 В современных условиях получение новых научных знаний в значительной мере сопряжено с созданием уникальных экспериментальных методик и установок. В этой связи в ИТЭС ОИВТ РАН уделяется большое внимание исследованиям и разработкам, направленным на развитие и совершенствование техники достижения экстремальных состояний вещества. Потенциал, накопленный сотрудниками института в области конструирования и создания уникальных научных стендов и установок, позволяет проводить широкий спектр исследований и разработок, в частности, в области генерации электромагнитных импульсов с экстремальными характеристиками.
Практическая реализация научных разработок - один из основных аспектов развития данного направления. Энергетика, плазмохимическая технология, природоохранные технологии - традиционные области приложения результатов исследований института. |
| ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ХИМИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВ В ЭНЕРГИЮ МОЩНЫХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ИМПУЛЬСОВ, РЕЛЯТИВИСТСКИХ ЭЛЕКТРОННЫХ ПУЧКОВ И ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ИЗЛУЧЕНИЙ |
| Высокая плотность химической энергии (5 МДж/кг) во взрывчатых веществах обуславливает интерес к ее преобразованию в энергию мощных электромагнитных импульсов, которые находят многочисленные применения в научных и технологических областях, таких как транспортировка энергии, ускорение заряженных частиц, нагрев плазмы для управляемого термоядерного синтеза, накачка лазеров, локаторы высокого разрешения, модификация материалов и др. |
 |
Малогабаритные высоковольтные взрывомагнитные генераторы (ВМГ)
- масса взрывчатого вещества 0,1-1,0 кг
- энергия в нагрузке 5-100 кДж |
| Создание электрофизических основ моделирования тока молнии в натурных объектах> |
 |
Экспериментальные стенды для исследований генерации мощных электронных пучков и электромагнитного излучения с использованием взрывомагнитных генераторов
(подрыв ВМГ осуществляется в специальной камере) |
Стенд для исследования технологий генерации мощных электронных пучков |
Стенд для исследования генерации микроволнового излучения |
| Моделирование воздействия электромагнитных полей, создаваемых источниками сильных нестационарных токов (МИК) |
Выполнен комплекс расчетно-теоретических и экспериментальных исследований с целью моделирования воздействия внешних электромагнитных полей, создаваемых естественными (молнии) и искусственными (диверсионные устройства) источниками сильных нестационарных токов. Разработан взрывомагнитный генератор на выходную энергию до 500 кДж, предназначенный для работы в схеме имитатора токов молнии со взрывным размыкателем и импульсным трансформатором. Созданный опытный образец модуля мобильного испытательного комплекса МИТМ (рис. №№) испытан на полигоне Института проблем химической физики РАН. В индуктивно-омической нагрузке (50 мкгн, 10 Ом), моделирующей омическое сопротивление реальных заземляющих устройств и индуктивность подводящих проводов, получен ток 35 кА с фронтом нарастания 5 мкс.
Выполнен комплекс расчётно-теоретических и экспериментальных исследований воздействия мощных электромагнитных помех на ЛЭП 10 и 35 кВ. Показано, что наводимые от внешних излучателей в ЛЭП импульсные напряжения могут достигать сотен киловольт. Создан экспериментальный стенд, состоящий из синхронно работающих генератора импульсов высокого напряжения и имитатора рабочего напряжения. Генератор коротких видеоимпульсов формирует импульсы с длительностью фронта 20 - 100 нс, амплитудой 60 - 400 кВ и длительностью на полувысоте 200 - 2000 нс. Имитатор рабочего напряжения ЛЭП состоит из конденсаторной батареи и воздушного трансформатора, на выходе которого формируется напряжение амплитудой до 35 кВ с эффективной частотой от 30 до 100 Гц. В результате выполненных экспериментов установлено, что при напряжениях свыше 280 кВ происходит электропробой изоляторов; электрические параметры изоляторов после электропробоя и протекания по ним тока ЛЭП деградируют, некоторые изоляторы разрушаются. |
Стенд для исследования технологий генерации мощных электронных пучков |
|
| ИЗЛУЧЕНИЕ МОЩНЫХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ИМПУЛЬСОВ |
|
|
- Сверхвысокая мощность - 1-100 ГВт
- Широкий спектр - 50 МГц - 10 ГГц |
- Системы функционального поражения
- Испытания на устойчивость к электромагнитному воздействию |
|
| ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ СУБНАНОСЕКУНДНЫХ ИМПУЛЬСОВ НАПРЯЖЕНИЯ |
 |
 |
- Компактность
- Мощность 10-100 МВт
- Частота следования импульсов 1-100 кГц |
- Носимые и мобильные мощные СШП - излучатели для целей функционального воздействия
- СШП - локация и т.п. |
| ЛАЗЕРНЫЙ МОЩНЫЙ ФЕМТОСЕКУНДНЫЙ КОМПЛЕКС |
|
СОСТАВ КОМПЛЕКСА:
- Лазерная фемто- и пикосекундная установка ЛИТ-5
- Лазерная фемтосекундная тераваттная установка
- ЛИТ-6 ( ввод в экплуатацию в 2000 году)
ПРЕДЕЛЬНЫЕ ПАРАМЕТРЫ:
- Минимальная длительность импульса 5 10 -14 с ( 50 фс)
- Максимальная мощность импульса до 10 13 Вт (10 ТВт)
- Максимальный поток мощности импульса 10 19 Вт / см 2
НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ:
- Физика явлений в сверхсильных лазерных полях
- Физика сверхбыстрых фазовых превращений
- Фемтосекундные лазерные технологии в технике, электронике, химии, биологии, медицине
ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЙ:
- Управляемый термоядерный синтез, короткоимпульсные источники рентгеновского излучения
- Рентгеновские и гамма - лазеры
- Создание новых материалов и поверхностных плёнок с новой структурой и физическими свойствами
- Элементы сверхбыстрой электроники |
|
| СНИЖЕНИЕ СЕЙСМИЧЕСКОЙ ОПАСНОСТИ С ПОМОЩЬЮ ИМПУЛЬСНЫХ МГД-ГЕНЕРАТОРОВ |
| Установлено воздействие мощных электромагнитных импульсов МГД-генератора на сейсмический режим Памира, Северного Тянь-Шаня и прилегающих территорий. Электромагнитные импульсы инициируют выделение энергии, накопленной средой в ходе тектонических процессов, в виде относительно слабых землетрясений. |
 |
- Суммарная дополнительная сейсмическая энергия, выделившаяся в результате МГД-воздействия и проявившаяся в форме серии слабых землетрясений, эквивалентна землетрясению с К = 13.
- Эта энергия на 5 - 6 порядков превышает энергию МГД-генератора.
|
 |
| Распределение общего числа землетрясений на Бишкекском полигоне до (t<0) и после (t>0) пусков МГД-генераторов. t - время, отсчитываемое от пусков в днях; 3 - доверительный интервал |
| Программа сейсмического мониторинга и разрядки тектонических напряжений с помощью МГД-генераторов |
 |
Наиболее перспективные районы проведения работ:
- Новосибирская обл.
- Иркутская обл.
- Забайкалье
- Северный Кавказ
- о. Сахалин
- п-ов Камчатка
Площадь воздействия до 100 тыс. кв. км |
