Радиофизика и электроника. Акустика

Радиофизика и электроника. Акустика

Показано, что гидродинамика Эйлера для вихревых течений идеальной жидкости совпадает с уравнением движения заряженной жидкости, движущейся под действием самосогласованного электромагнитного поля. Благодаря сжимаемости новой гидродинамики коллапс вихревых течений идеальной жидкости может возникать в результате опрокидывания вихревых линий. Структура особенности завихренности при опрокидывании имеет степенную асимптотику с колмогоровскими значениями индекса. (ИТФ РАН)

Разработаны информационные технологии на основе динамического хаоса для передачи, обработки, хранения и защиты информации в телекоммуникационных системах и компьютерных сетях. Реализован способ передачи цифровой информации, обеспечивающий высокую скрытность и помехоустойчивость канала связи, а также защиту передаваемой конфиденциальной информации. (ИРЭ РАН)

Распространение радиоволн. Разработана трехмерная модель фрактальной динамики микроразрядов в грозовом облаке, образующих дренажную систему для сбора электрического микроразряда и определяющих формирование лидерного канала молнии. Модель позволяет количественно объяснить динамику электрических полей и токов, а также характеристики радиоизлучения на предварительной стадии грозового разряда. (НИРФИ, ИПФ РАН)

Разработан и прошел защиту эскизный проект длинноволнового планетного радара, предназначенного для выявления глубинной структуры грунта, исследования рельефа, оценки диэлектрических свойств и плотности Фобоса на разных глубинах вдоль трассы полета космического аппарата «Фобос-Грунт». (ФИРЭ РАН, СКБ ИРЭ)

В результате самолетных экспериментов по определению гидрологического режима в пустынных районах Средней Азии и оценки глубины залегания грунтовых вод в районе дельты Волги подтверждена возможность использования многочастотного радиолокатора бокового обзора для послойного глубинного зондирования земных поверхностей. (ИРЭ РАН, МНИИП)

Получены векторные уравнения, описывающие связь радиоволновых фронтов с радиоволновыми полями внутри трехмерной неоднородной среды. Уравнения учитывают поляризационные свойства радиосигналов и могут быть применены для развития поляризационных радиоголографических методов изучения природных сред со спутников. (ФИРЭ РАН, Национальный ун-т Тайваня, Министерство почт и коммуникаций Японии, Центр геофизических исследований, Германия)

Создан источник сверхширокополосного излучения с пиковой мощностью в импульсе. 170 МВт (ИСЭ СО РАН)

Разработан мощный трехрезонаторный гироклистрон 8 мм диапазона длин волн, работающий в поле постоянного магнита. На частоте 32,3 ГГц достигнута выходная импульсная мощность 300 кВт при кпд 22%, коэффициенте усиления 22 дБ и полосе частот 40 МГц. Это первая в мире реализация гироусилителя миллиметровых волн на постоянном магните. (ИПФ РАН)

Разработана лампа обратной волны (ЛОВ) на сильноточном релятивистском электронном пучке (600-700 кэВ) с нерегулярной электродинамической системой, позволившая совместить режим работы с повышенной стабильностью и высоким КПД. Получена пиковая выходная мощность около 6.10⁸ Вт при КПД по мощности и энергии до 15% и 10%, соответственно. Макет генератора работает в полигонном комплексе «Фурор». (ИПФ РАН, СКБ НП УрО РАН, ФГУП МРТИ)

На базе сильноточного ускорителя СИНУС-7 проведены исследования ЛОВ с механической перестройкой частоты в диапазоне длин волн 8 мм, в результате которых достигнута высокая импульсная мощность генерации 5 ГВт с эффективностью 30 % и одновременно широкая полоса перестройки частоты (15%). (ИСЭ СО РАН)

Показано, что для ЛОВ можно обеспечить режим сверхизлучения, когда пиковая мощность короткого электромагнитного импульса превышает мощность электронного пучка. Реализован сверхизлучательный режим генерации субнаносекундных импульсов (0,2 нс) с высокой эффективностью. (ИЭФ УрО РАН, ИСЭ СО РАН)

Решена задача и создан комплекс аппаратуры по определению траектории движения источников акустических ударных волн в реальном масштабе времени. Время вычисления параметров траектории составляет сотые доли секунды; точность восстановления траектории источника по угловым координатам не хуже нескольких градусов. (ИПФ РАН)

Разработан акустический гидролокационный комплекс, с помощью которого проведены съемки морского дна в слое до 40 м в Беринговом и Чукотском морях под прокладку оптоволоконного кабеля проекта «ПОЛАРНЕТ». (ИРЭ РАН)
Физика плазмы
Установлено, что в сферическом токамаке Глобус-М устойчивость плазмы по отношению к винтовым и баллонным возмущениям магнитного поля значительно выше, чем в обычном токамаке. Это объсняется уменьшением пикированности профиля давления плазмы, что расширяет область предельных параметров плазмы, достижимых на токамаках. (ФТИ РАН)

В осесимметричных магнитных ловушках открытого типа (установки ГДЛ, ГОЛ-3, АМБАЛ-М) в результате подавления продольной электронной теплопроводности плазмы получена электронная температура свыше 2 кэВ, отношение давления плазмы к давлению магнитного поля β достигло рекордных значений ~0.4 без каких-либо признаков МГД- неустойчивости. (ИЯФ СО РАН)

На стеллараторе Л-2М при ЭЦР-нагреве в результате специальной боронизации стенок вакуумной камеры плотность плазмы повышена до ~3.10¹³см^-3 и вдвое повышена мощность ЭЦР-нагрева (f=75 ГГц). Показано, что ЭЦР-нагрев бестоковой плазмы не вызывает дополнительных потерь тепла по сравнению с режимом свободного распада горячей плазмы. (ИОФАН)

Проведены испытания пеллет-инжектора, подключенного к экспериментальному замкнутому контуру, моделирующему систему топливного цикла термоядерного реактора ИТЭР. Показана возможность устойчивой непрерывной работы инжектора в течение 1500 с. При частоте инжекции 1 Гц размер инжектируемых твердых микрочастиц дейтерия составил ~3 мм при скорости ~500 м/с. Полученные результаты не имеют мировых аналогов. (РФЯЦ ВНИИЭФ, ВНИИЭФА, СПГТУ)

Разработан комплекс для ИТЭР, основанный на анализе атомов перезарядки, позволяющий определять изотопный состав плазмы и функцию распределения -частиц. Созданы прототипы атомных анализаторов, успешно испытанные на европейском токамаке ДЖЕТ. (ФТИ РАН)

Выполнены расчетно-теоретические работы по коэффициентам усиления различных драйверов для мишеней прямого зажигания и получению термодинамических данных для перспективных материалов мишеней термоядерного горения. Создана база данных по пробегам излучения в таких материалах. Расчеты согласуются с экспериментами. (РФЯЦ ВНИИТФ, ФИАН, ЦНИИМАШ, Лос-Аламосская национальная лаборатория США)

Сделан принципиальный шаг в разработке гиротронов для СВЧ-нагрева плазмы в УТС. В рамках международной программы ИТЭР испытан 170 ГГц квазинепрерывный гиротрон мегаваттного уровня мощности с алмазным вакуумным окном и депресс-коллектором. Продемонстрирована мощность излучения 0.5-0.7 МВт при длительности импульса до 80 сек и КПД около 50%. (ИПФ РАН, РНЦ КИ)

В релятивистском плазменном СВЧ усилителе достигнута выходная мощность излучения 20 МВт на частоте 13 ГГц и 10 МВт на частоте 9 ГГц при коэффициенте усиления 400. Показано, что расхождение эксперимента и теории относительно неустойчивости сильноточного электронного пучка вызвано встречным током электронов большой энергии, возникающих при обратном неупругом рассеянии первичного пучка в коллекторе. (ИОФАН)

Обнаружены и объяснены плотные плазменные образования вблизи катода вакуумной дуги. Показано, что высокая концентрация энергии в плазменной струе приводит к разогреву капли и переходу ее в плазменное состояние. Явление названо «хантинг-эффектом». (ИЭФ УрО, ИСЭ СО, ЦЕНИ ИОФАН)

Развита теория распространения солитонов в двумерном плазменном кристалле. Показана возможность существования солитонов как сжатия, так и сдвига. Определена роль затухания, а также оценено число солитонов. Результаты применены к экспериментам с волнами и конусами Маха. (МИФИ)