1

Название прорывного направления научных исследований:

Источники мощного импульсного СВЧ-излучения на релятивистских электронах

2

Обоснование прорывного направления научных исследований, его соответствие требованиям п.5 Методики оценки прорывных направлений научных исследований и разработок:

В результате комплексного исследования физических процессов формирования взрывной катодной плазмы в вакууме под воздействием высокого напряжения, обеспечения создания сильноточных пучков релятивистских электронов заданной пространственной конфигурации, а также обеспечения эффективного взаимодействия заряженных частиц с нерегулярными структурами будет разработана более детальная физико-математическая модель формирования взрывной плазмы, как источника заряженных частиц, и её взаимодействие с веществом находящимся в рабочей области ускорителя. Будут разработаны эффективные методы получения мощного импульсного СВЧ-излучения заданного диапазона при минимальных энергетических затратах
Источники мощного импульсного СВЧ-излучения могут быть использованы при создание нового типа вооружений, которые позволят частично заменить имеющиеся средства ПВО, покупаемые за границей, а также сократить материальные затраты связанные с закупкой комплектующих и боеприпасов.

3

Соответствие приоритетным направлениям научных исследований Республики Беларусь на 2011-2015 годы:

п. 12.2. «Физика фундаментальных взаимодействий, высоких энергий и экстремальных состояний вещества, плазма и ее применение, плазменно-пучковые технологии» и
п. 13. «Научное обеспечение укрепления обороноспособности и повышения уровня национальной безопасности Республики Беларусь»

4

Обоснование соответствия критерию прогнозируемой новизны:

Как показали уже проведённые исследования по формирования сильноточных пучков электронов из взрывной плазмы на данный момент не существует единой модели описывающей закономерности возникновения и развития взрывной плазмы из вещества катода при различных условиях вакуума и параметров приложенного напряжения. Развитие данного прорывного направления позволит снять данные ограничения на основе проведения экспериментальных исследований.

5

Обоснование соответствия критерию принципиальной новизны:

В настоящее время, повышенное внимание к данной проблематике проявляется во всём мире, т.к. это позволит развить такие научные отрасли как радиолокация, системы связи (наземные и космические), ускорительная техника, физика взаимодействия плазмы с импульсным СВЧ излучением сантиметрового и миллиметрового диапазонов и т.д.. Особое место здесь занимает задача создание новых средств ПВО и ПРО. Исследования в данной области активно развиваются в ряде зарубежных научных центров (например, в США, Германии, Франции, России (Москва, Санкт-Петербург, Томск, Нижний Новгород).
Уже созданная на данный момент установка по параметрам превосходит российские аналоги. Дальнейшее развитие проблематики позволит вырваться вперёд по сравнению с другими научными центрами.

6

Обоснование соответствия критерию научного уровня:

Основные результаты по данной тематике представлены в следующих работах:
1. Когерентность – 09: отчет о НИР, Инв. №1702 / Спецфонд НИИПФП; рук. темы А.Ф. Чернявский, В.К. Гончаров. – Минск, 2006. – 76 с. – №ГР 20065666.
2. Преобразователь: отчет о ОКР, Инв. №1704 / Спецфонд НИИПФП; рук. темы А.Ф. Чернявский, В.К. Гончаров. – Минск, 2006. – 9 с. – №ГР 2007711.
3. Преобразователь: отчет о ОКР, Инв. №1764 / Спецфонд НИИПФП; рук. темы А.Ф. Чернявский, В.К. Гончаров. – Минск, 2008. – 34 с. – №ГР 2007711.
4. Когерентность – 09: отчет о НИР (заключ.) в 3-х частят, часть 1 – Инв. №1735, часть 2 – Инв. №1736, часть 3 – №1737 / Спецфонд НИИПФП; рук. темы А.Ф. Чернявский, В.К. Гончаров. – Минск, 2008. – часть 1 – 206 с. – №ГР 20073155.
5. Преобразователь: отчет о ОКР (заключ.), Инв. №1804 / Спецфонд НИИПФП; рук. темы В.К. Гончаров. – Минск, 2010. – 140 с. – №ГР 2007711.
6. Гончаров, В.К. Формирование магнитных полей внутри массивных проводящих цилиндров / В.К. Гончаров, В.В. Макаров, А.Ф. Чернявский // ИФЖ. – 2007. – Т. 80, № 3. – С. 177-180.
7. Гончаров, В.К. Системы формирования мощного квазистационарного импульса магнитного поля миллисекундного диапазона / В.К. Гончаров, О.В. Крекотень, В.В. Макаров // Электроника инфо. – 2011. –№ 2. – С. 65-67.
8. Гончаров, В.К. Помехоустойчивая схема запуска игнитрона / В.К. Гончаров, В.В. Захожий, В.В. Макаров // Электроника инфо. – 2003. –№ 6(56). – С. 30-31.
9. Гончаров, В.К. Гальванически разделённая помехоустойчивая схема запуска игнитрона / В.К. Гончаров, В.В. Макаров // Электроника инфо. – 2006. – № 10. – С. 39-40.
10. Гончаров, В.К. Комплекс для исследования воздействия мощного электромагнитного излучения на электронные изделия [Текст] / В.К. Гончаров, П.В. Кучинский, В.В. Макаров // Тезисы докладов Белорусско-Российской научно-практической конференции по военно-техническому сотрудничеству, Минск, Беларусь 16-18 мая 2012г. с. 116-117.

7

Обоснование соответствия критерию практической реализации:

Группа сотрудников лаборатории лазерной плазмодинамики НИИПФП им. А.Н.Севченко БГУ, которую планируется привлечь для выполнения работ по данному направлению, имеет значительный опыт в области физики плазмы, ускорительной техники, систем формирования мощных импульсных магнитных полей, а также в области расчёта и применения источников микроволнового излучения. В лаборатории создана экспериментальная высоковольтная установка по формированию сильноточных пучков электронов из взрывной плазмы в вакууме. В последние годы проводились исследования направленные на стабилизацию режимов формирования микросекундных пучков электронов заданной конфигурации.

8

Значимость научной и научно-технической продукции, создаваемой в рамках прорывного направления научных исследований, для укрепления национальной безопасности, улучшения качества жизни населения, обеспечения экологической безопасности:

Научная значимость предлагаемого направления заключается в том, что планируется разработать стабильные режимы работы высоковольтных мощных узлов черенковских генераторов, на основе теоретических расчётов. В проекте впервые будут проведены комплексные исследования процессов формирования плазменных потоков в вакууме, сильноточных пучков релятивистских электронов, а также стабильной генерации мощного СВЧ излучения, вследствие передачи энергии от пучка электронов СВЧ-полю, и влияние плазмы на процессы в пространстве взаимодействия. Использование данного подхода согласно теоретической модели позволит формировать мощные одиночные импульсы СВЧ-излучения с заданным КПД. Благодаря этому, станет возможным создавать принципиально новые устройства микроволнового диапазона, которые смогут найти применение в промышленности, научной сфере и оборонной отрасли, а так же экспериментально определить энергетических пороги выхода из строя электронной аппаратуры, в том числе, военной, при воздействии на нее мощного электромагнитного излучения.

9

Экспортоориентированность, масштабы импортозамещения и другие преимущества достигнутых и (или) ожидаемых конечных результатов реализации прорывного направления научных исследований:

Создание вооружений на основе данного прорывного направления позволит частично заменить имеющиеся средства ПВО, покупаемые за границей, а также сократить материальные затраты связанные с закупкой комплектующих и боеприпасов.

10

Секция экспертного совета, в которой целесообразно рассмотрение предложения отметить знаком «X»):

Х

Секция по физико-математическим наукам и информационным технологиям