1. Немного истории
Скачать 240.22 Kb.
|
| Работы теоретического отдела ОИВТ РАН Воробьев В. С. 1.Немного истории.Разговор о создании теоротдела в НИИ ВТ возник в сентябре 1965 года, когда Леон Михайлович Биберман обратился с таким предложением к сотрудникам возглавляемой им группы теоретиков при кафедре физики МЭИ. В состав группы тогда входили: Б.А. Векленко, И.Т. Якубов, Г.Э. Норман, А.Н. Лагарьков, В.С. Воробьев, А.Х. Мнацаканян, А.Н. Старостин, Г.А. Кобзев и некоторые другие.
Решение было принято и в октябре того же года большинство членов группы стали сотрудниками теоретического отдела НИИ ВТ. Первоначально Л.М. Биберман и все его сотрудники были поглощены единой проблемой – радиационным нагревом космических аппаратов, входящих со сверхзвуковой скоростью в атмосферу Земли или других планет. Раскаленный газ перед головкой аппарата интенсивно излучал, и этот нетрадиционный для того времени вид нагрева в ряде случаев являлся определяющим для выбора тепловой защиты. Проблема радиационного нагрева была сформулирована Л. М. Биберманом в конце 50-х годов. В ее основе лежала развитая несколько ранее теория переноса излучения в спектральных линиях, результатом которой явилось знаменитое интегральное уравнение, известное в литературе как уравнение Бибермана-Хольстейна. Были разработаны основы радиационной газовой динамики, развиты м  етоды расчета радиационных свойств горячих газов, исследованы некоторые вопросы физики интенсивных ударных волн в газах. Результаты этих работ были использованы при проектировании тепловой защиты космических аппаратов в КБ, возглавляемом С.П. Королевым, и в дальнейшем нашли отражение в монографии «Оптические свойства горячего воздуха», вышедшей в свет под ред. Л.М. Бибермана в 1972 году [М1]. Поток ссылок на эту монографию не иссякает до настоящего времени.Параллельно с исследованиями оптических свойств горячих газов Леоном Михайловичем были поставлены принципиальные задачи физики неравновесной низкотемпературной плазмы. Проблема заключалась в том, что, как правило, низкотемпературная плазма, которая используется в качестве рабочего тела газоразрядных приборов, плазмотронов и других устройств современной техники, является неравновесной. Это означает, что населенности возбужденных состояний нельзя рассчитывать по формуле Больцмана, концентрацию электронов – по формуле Саха, а распределение свободных электронов не является максвелловским. Анализ процессов, управляющих движением электрона по энергетической оси, показал, что оно подобно случайному блужданию –диффузии. Необходимо было сформулировать соответствующее ситуации уравнение диффузии. В результате было создано так называемое модифицированное диффузионное приближение (МДП), позволяющее рассматривать низкотемпературную плазму как единую систему возбужденных атомов, электронов различных энергий и ионов различной природы. Такой подход стал традиционным в кинетике неравновесной плазмы и послужил основой известной монографии (Л.М. Биберман, В.С. Воробьев, И.Т. Якубов «Кинетика неравновесной низкотемпературной плазмы») [М2]. Эта монография переведена на английский язык и является одной из основополагающих книг по физике низкотемпературной плазмы, имеющей по с  ей день высокий индекс цитируемости. График из этой книги (см. рис. 1), отражающий зависимость коэффициента столкновительной тройной рекомбинации для различных элементов, вошел во многие учебники и монографии. Рис. 1. Зависимость коэффициента тройной столкновительной рекомбинации (КТСР) (α) от электронной температуры для различных элементов. При низких температурах КТСР для всех элементов описывается универсальной зависимостью  (линия 1), поскольку скорость рекомбинации определяется временем прохождения электроном группы высоко возбужденных водородоподобных состояний (практически одинаковой для всех элементов). При более высоких температурах она уже определяется низколежащими возбужденными состояниями, индивидуальными для каждого атома. Линии 2, 3, 4, 5 и 8, 6, 7 – КТСТ для K, Cs, N, H, He, Ar соответсвенно. Символы: ○ – расчеты Бейтса; экспериментальные данные: Δ, и – для H, а + для He.В последующие годы тематика работ теоретического отдела существенно расширилась. В конце 70-х годов начались исследования по неидеальной плазме, в которых коллективу принадлежит существенная роль. Так, в работе [1] впервые обращено внимание на то, что в неидеальной плазме возможен специфический плазменный фазовый переход. Эта работа породила целый поток теоретических и экспериментальных исследований, и вопрос о фазовом переходе в неидеальной плазме актуален и поныне. Ввиду отсутствия малого параметра, аналитическая теория неидеальной низкотемпературной плазмы наталкивается на большие трудности. В этой связи успешно развивается направление физики, связанное с расчетом различных свойств плазмы при помощи численных методов, таких, как метод Монте-Карло и метод молекулярной динамики. Особенностью этих методов является возможность получения результатов в таких областях параметров, где обоснованные аналитические подходы отсутствуют. Расчеты обычно проводятся для физических моделей, построенных из первых принципов с минимальным количеством допущений. Бурное развитие вычислительной техники позволило решать эти задачи оперативно и без больших затрат времени. Для расчета термодинамических свойств плазмы в качестве основного приближения была предложена псевдопотенциальная модель [М4]. Термодинамические величины для этой модели рассчитывались методами, используемыми для изучения неидеальных классических систем: методом молекулярной динамики и методом Монте-Карло [М6]. Исследования сильно сжатых кулоновских систем представляют собой одну из наиболее интенсивно развивающихся ветвей фундаментальной физики, которая лежит на пересечении физики плазмы, физики конденсированного состояния, атомной и молекулярной физики. К наиболее впечатляющим результатам последних лет можно отнести ионизацию давлением диэлектриков и наблюдение упорядочивания в кулоновских системах («плазменно-пылевые жидкость и кристалл») таких как сильно неидеальная плазма ионов, охлаждаемых до сверхнизких температур лазерным излучением в электростатических и магнитных ловушках, конденсация экситонов в полупроводниках, двумерная кристаллизация электронов на поверхности жидкого гелия, кулоновское «замерзание» коллоидной плазмы, а также исследования пылевой плазмы в наземных условиях и в условиях микрогравитации [М3, М7 – М9]. В работах сотрудников теоретического отдела исследованы особенности кинетического уравнения и уравнения состояния, коэффициенты переноса и оптические свойства неидеальной плазмы. Рассмотрены такие разновидности неидеальной плазмы как плазма многозарядных ионов, приповерхностная лазерная плазма, плазма с конденсированной дисперсной фазой. Исследования последней, начавшиеся еще в 80-е годы по инициативе А.Е. Шейндлина применительно к проектировавшемуся в те годы МГД-генератору на твердом топливе, после того как были экспериментально обнаружены упорядоченные структуры пылевых частиц в плазме радиочастотного разряды, плавно переросли в изучение новой разновидности низкотемпературной плазмы – пылевой плазмы [М9 – М11].   Л. М. Биберман был заведующим теоретическим отделом вплоть до 1988 г. Впоследствии короткое время отделом заведовали С.И. Анисимов и И.Т. Якубов. С 1996 года по настоящее время его возглавляет В.С. Воробьев. Традиции и стиль научных исследований, заложенные Л. М. Биберманом, были продолжены в теоретическом отделе, носящем его имя, и после его кончины. В следующем разделе остановимся более подробно на основных направлениях научных работ ТO. |
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 | Название: «трагедия любви» Авторское примечание: Немного любви, немного боли, все запутанно, но понятно (мне, по крайней мере) | | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Сегодня у нас с вами немного необычный урок русского языка, а вот почему вы поймёте немного позже |
 | Социалистические Штаты Америки «хот-догами» скрывались малосъедобные сосиски, по сравнению с которыми наша «чайная» колбаса показалась бы деликатесом. И мне даже... | | Урок физики в 10-м классе "Третий закон Ньютона" Слово учителя: в истории есть немного имен и книг, пронизывающих века и даже тысячелетия и непрестанно влияющих на развитие культуры,... |
| Введение 2 немного истории 2 Девиантное поведение, понимаемое как нарушение социальных норм, приобрело в последние годы массовый характер и поставило эту проблему... | | Золотое сечение Ввести понятие «золотое сечение» (немного об истории). Алгебраическое нахождение «золотого сечения», геометрическое построение «золотого... |
| 2) Немного из истории…(создание «Кока-Колы») За 2 км от завода ситуация нормальная. Было установлено, что в отравляющих экологию стоках содержатся в огромных количествах свинец... | | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... В 2007 году Россия в серьезной конкурентной борьбе завоевала право на проведение Олимпийских игр в городе Сочи, который находится... |
| Немного о сокровенном Моу заозерная средняя общеобразовательная школа с углубленным изучением отдельных предметов №16 | | Рабочая программа по «Всеобщей истории и истории России» Цель обучения истории: приобретение знаний о важнейших событиях, процессах отечественной и всемирной истории в их взаимосвязи и хронологической... |
| И. В. Вачков основы технологии групповоготренинга I психологический тренинг как средство развития самосознания: немного об основах | | Прежде чем начать создавать сами лингвистические задачи, узнаем немного... |
| Оформление: плакаты "Выпускник XX века"; "Хоть немного тепла унесите... Оформление: плакаты "Выпускник XX века"; "Хоть немного тепла унесите с собой " (Шары, звонки, школьная атрибутика). Музыкальное оформление:... | | «Акулы» На несколько минут вы сможете стать исследователями и, прочитав эту статью, немного узнаете о зубастых хищниках – акулах |
| «Акулы» На несколько минут вы сможете стать исследователями и, прочитав эту статью, немного узнаете о зубастых хищниках – акулах | | Урок окружающий мир Он очень радостный, но немного и грустный: ведь первый класс бывает только один раз в жизни |
