Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес оригинального документа : http://www.issp.ac.ru/lordc/about.htm
Дата изменения: Wed Aug 13 17:17:25 2008
Дата индексирования: Mon Oct 1 21:51:02 2012
Кодировка: Windows-1251
Поисковые слова: п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п п
лопдк - о лаборатории
Лаборатория оптической прочности и диагностики кристаллов (ЛОПДК) была организована в начале 1987 года на основе временного научного коллектива, более чем 10 лет занимавшегося  исследованиями взаимодействия мощного лазерного излучения с твердыми телами и разработкой технологий оптических элементов, способных выдержать потоки излучения со средней мощностью в десятки киловатт. Руководил этими работами Н.В. Классен, который и был избран заведующим ЛОПДК. Предпосылками для создания лаборатории послужили несколько весьма заметных научных и практических результатов.
С помощью довольно тонких прямых наблюдений in situ процессов  микроразрушений кристаллов под действием лазера  было показано (А.В. Горбунов), что главным фактором, лимитирующим оптическую прочность, являются субмикронные включения посторонних веществ, на которых инициируется лазерный пробой. Усредненные концентрации этих загрязнений могли быть настолько малы, что даже самым чувствительным химическим анализом они не регистрировались. Но с помощью ультрамикроскопии в рассеянном лазерном свете потенциальные зародыши разрушения удавалось обнаружить, после чего содержащие их кристаллы отбраковывались. В результате была создана практическая методика подготовки оптических элементов (окон, линз и др.), порог пробоя которых на два порядка превышал уровень обычной лазерной оптики. 
Второй фактор, существенно ограничивающий оптическую прочность, - традиционная абразивная полировка поверхности, при которой в приповерхностном слое неизбежно остаются микрозагрязнения в виде частиц абразива, связующей жидкости и т.д. Если в обычных оптических системах этот загрязненный слой (называемый шаржированным) практически не заметен, то для мощного лазерного излучения он тоже дает зародыши разрушения. Эффективной альтернативой абразивной полировки стала технология деформационного полирования, при которой  неровности поверхности вместо традиционного 'срезания' частицами  абразива разглаживались  локальным давлением со стороны оптически полированного пуансона. При этом не только устранялись посторонние  вещества, служившие источниками шаржированного слоя, но и существенно улучшалась микроморфология поверхности, т.к. вместо растягивающих напряжений, которые при абразивной обработке создают микротрещины, использовались напряжения сжимающие. Деформационное полирование не только заметно улучшило качество лазерной оптики, но и существенно уменьшило ее себестоимость за счет многократного снижения трудозатрат,  расходов на абразивные материалы и отходов дорогих кристаллов.
Линзы полученные путем деформационного формования
Благодаря этим достижениям оптика, изготовленная в нашем институте,   хорошо проявила себя в ряде лазерных систем специального назначения, в результате чего правительственными органами было решено расширить  методическую базу  ИФТТ. На это в 1986 г. было выделено около 1 млн. долларов для приобретения импортных приборов и прямым назначением предоставлено несколько видов дефицитного отечественного оборудования (например, мощный пресс для деформационного полирования оптических элементов больших размеров).
     Появившиеяся в результате уникальные приборы   ( Фурье - спектрометр  'Брукер', рамановский спектрометр 'Дилор', профилометр 'Талистеп', эксимерный лазер 'Лямбда-физик' и др.)  используются отнюдь  не только  по тематике оптической прочности, активно  привлекаясь для решения многих научных и технологических проблем в соответствии с действующим в ИФТТ методическим принципом. Характерный пример этого - колебательная диагностика разнообразного  набора неорганических и органических веществ, которую для большого числа научных сотрудников ИФТТ и других черноголовских институтов регулярно и весьма квалифицированно ведут  А.В. Баженов, Т.Н. Фурсова и М.Ю. Максимук.  Убедительное   подтверждение продуктивности научной кооперации специалистов ЛОПДК с другими учеными - обширный набор пионерских результатов по высокотемпературной сверхпроводимости, в получении которых активно участвовали А.В. Баженов, О.В. Мисочко, А.В. Горбунов, Т.Н. Фурсова.
А.П. Иванов у установки "Instron"
Т.Н. Фурсова со спектрометром "Брукер"
Деятельность по оптической прочности, где  успешно сочетались  тонкие исследования микропроцессов с прикладными технологическими разработками, дала основу для формирования общего стиля  работы ЛОПДК - тесную взаимосвязь между извлечением новых знаний о закономерностях природы твердых тел  и  активными усилиями по их практическим применениям. Сложившийся стиль способствовал эффективному участию лаборатории в крупнейшем международном физическом проекте рубежа 20-го и 21-го веков - созданию Большого Адронного Коллайдера (LHC), запускаемого в 2008 г. в ЦЕРНе (Женева). В 1991 г. нобелевский лауреат С. Тинг при посещении им ИФТТ рассказал о  возникающих при этом проблемах и, в частности, о необходимости  разработки нового типа сцинтилляционных кристаллов для прецизионной регистрации элементарных частиц сверхвысоких энергий, образующихся в Суперколлайдере. В процессе обсуждения он заинтересовался описанным выше опытом ЛОПДК по созданию кристаллической лазерной оптики в надежде использовать его для разработки новой технологии, которая не только позволила бы получить сцинтилляторы с уникальными радиационной прочностью и чувствительностью, но и оптимизировать их себестоимость (что было весьма актуально - ведь таких кристаллов в филигранно обработанном виде требовалось не менее 80тонн). 
       В результате почти 10-летнего участия ИФТТ в проекте Суперколлайдера была разработана технология эффективной обработки нового сцинтиллятора (вольфрамата свинца), успешно освоенная предприятием 'Технохим' (г. Богородицк) - основным поставщиком сцинтилляторов для этого проекта.
       Благодаря опыты разработки сцинтилляторов для суперколлайдера специалисты нашего института вошли в число признанных экспертов по радиационным детекторам. Полученный  опыт продуктивно используется ими для создания новых систем, где требуется регистрация ионизирующих излучений, - в медицинской диагностике, радиационном мониторинге, антитеррористическом контроле, космической гамма - телескопии и т.д. С 2000 года специалисты ИФТТ первыми в мире начали исследования в области нового вида сцинтилляторов - нанокристаллических. Оказалось, что наносцинтилляторы  по многим  характеристикам превосходят свои монокристаллические аналоги. Среди их преимуществ - в несколько раз увеличенная чувствительность, более чем на порядок ускоренное быстродействие, доведенное до микронных масштабов пространственное разрешение. Уникальная особенность нанодетекторов - в сотни и более раз повышенная радиационная прочность, что позволяет проводить высокоскоростной  мониторинг  радиации непосредственно внутри активных зон атомных реакторов, важность чего для повышения безопасности и эффективности АЭС трудно переоценить.
Результат работы просвечивающей антитеррористической установки на основе сцинтилляционных кристаллов ЛОПДК
 Мониторинг радиации на основе нанокристаллических сцинтилляторов
ЛОПДК
  Разработки ЛОПДК по наносцинтилляторам активно используются в проектах разнообразных систем безопасности, медицинской техники, просвечивающей диагностики. За разработки в этих областях ИФТТ получил более десяти высших наград международных тематических выставок. Еще одно весьма перспективное направление работ ЛОПДК в области наносцинтилляторов - применение их для противоопухолевой и противовирусной диагностики и терапии. Активно развиваемое специалистами ИФТТ сотрудничество с ведущими медицинскими центрами России по этой части позволяет ожидать в ближайшем будущем ряд прорывов в излечении многих опаснейших и трудноизлечимых заболеваний.