СЕКУНДЫ И ГОДЫ

Томские ученые совместно с коллегами из новосибирска и ленинграда открыли явление взрывной электронной эмиссии.

Необходимо сразу оговориться, что под словом "секунда", вынесенном в заголовок, подразумевается наносекунда. Это одна миллиардная доля секунды. И в фантастически короткий промежуток времени, составляющий лишь несколько десятков наносекунд. Разрабатываемые сейчас ускорители, использующие взрывную эмиссию электронов дают электронный пучок. мощность которого можно назвать сверхъестественной. Она сравнима с мощностью всех электростанций мира.

Такой поток электронов возникает в процессе взрывообразного превращения вещества в плазму. Попросту, на поверхности катода происходит электрический взрыв. Разгадкой этого явления томские ученые под руководством доктора технических наук профессора, заместителя директора Института оптики атмосферы СО АН СССР Геннадия Андреевича Месяца начали заниматься в 1963 году.

До этого была задача создать импульсные генераторы, позволяющие формировать высоковольтные импульсные напряжения наносекундной длительности. То была по существу совершенно новая область техники, необходимая для радиофизики и квантовой электроники. В 1968 году томичи получили премию Ленинского комсомола за цикл этих исследований.

Разработанная аппаратура позволила пойти дальше. Началось изучение физики электрических - разрядов в газовой и вакуумной средах. Было множество гипотез, объясняющих эти явления. Вот уже более полувека ученые всего мира ищут объяснение происходящему. Электрический разряд между двумя электродами, который в обиходе называется дуга, имеет громадное практическое значение. Все знают электросварку, но есть электрофизическая аппаратура, где присутствуют сверхвысокие напряжения. Поэтому нужны были исследования на уровне времени.

Работа томичей подошла к той стадии, когда было необходимо зафиксировать на пленке процессы, происходящие в одну миллиардную долю секунды. В поиски включился новосибирский ученый, кандидат физико-математических наук Александр Михайлович Искольдский. Он создал электронную фотографическую аппаратуру для наблюдения коротких процессов.

Снимки, сделанные с помощью электронных микроскопов. показали, что при самой тщательной полировке плоского катода на его поверхности имеются микроскопические выступы. И электрическое поле всегда на них сильнее. Пол действием перенапряжения микровыступы взрываются, создается фазовый переход металл-плазма. И здесь возникает взрывная эмиссия электронов.

С помощью комплекса исследований был найден ответ на задачу, которую пытались решить ученые многих стран. Сейчас в Государственном комитете по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР зарегистрировано открытие "Явление взрывной электронной эмиссии". Его авторы - С.П. Бугаев, П.Н. Воронцов-Вельяминов. А.М. Искольдский, Г.А. Месяц. Д.И. Проскуровский, Г.Н. Фурсей.

- Наша работа еще далеко не закончена, - говорит Сергей Петрович Бугаев. - Пока удалось лишь понять эффект в принципе. Само явление электронной эмиссии чрезвычайно сложно. И многие детали этого процесса остаются неясными.

Сергей Петрович начинал эту работу аспирантом. Через несколько лет стал кандидатом наук в апреле прошлого года защитил докторскую диссертацию.

Немалая заслуга в успехе исследований принадлежит кандидату технических наук Дмитрию Ильичу Проскуровскому, который тоже начинал свою деятельность аспирантом.

Большие проблемы требуют больших знаний, поэтому шло самообразование исследователей. Науке нужна полная отдача сил и возможностей. Только при этом условии приходят большой успех. Объяснение явления, происходящего в наносекунду, потребовало от ученых долгих лет напряженной работы.

На каждом этапе возникало множество проблем. Кандидат физико-математических наук Евгений Александрович Литвинов занимался теоретическими исследованиями. Для исследования явления и разработки аппаратуры с его применением много сделали ныне кандидаты наук Б.М. Ковальчук, Ф.Я. Загулов, Р.Б. Бакшт, Я.Я. Юрике, Г.П. Баженов. В.П. Ротштейн, А.С. Ельчанинов и другие. Интересно, что ленинградские ученые вначале изучали электронный взрыв только потому, что он был помехой в их работе по изучению возможностей автоэмиссионных катодов. И вот в 1966 году томичи и ленинградцы опубликовали в одном и том же научном журнале свои статьи об электронном взрыве. С той поры усилия были объединены. Павел Николаевич Воронцов-Вельяминов и Георгий Николаевич Фурсей вместе с томичами занялись взрывной эмиссией.

С 1968 года почти ежегодно оргкомитеты международных научных конференций приглашали выступить с докладами томских ученых. Во Франция, в Румынии, Канаде, Англии, Голландии, Польше перед учеными выступали Г.А. Месяц, С.П. Бугаев, Д.И. Проскуровский. Все это свидетельствовало о важности исследований.

Вначале этой проблемой занимались лишь трое - Г.А. Месяц, С.П. Бугаев и Д.И. Проскуровский. Теперь в лаборатории пять групп, ведущих работу по многим направлениям. Сотрудники имеют более десяти авторских свидетельств на изобретения, около 100 опубликованных научных статей, посвященных исследованию взрывной эмиссии.

Сейчас во многих странах сильноточные наносекундные ускорители, использующие этот эффект, применяются не только для научных исследований, но и в промышленности, в медицине и биологии. У этих генераторов электронных пучков большое будущее.

Э. СТОЙЛОВ.

"КРАСНОЕ ЗНАМЯ" 24 ИЮЛЯ 1976 г.