Природа нередко вдохновляет человека на создание новых технологий: вертолетов и роботов, телескопов и радаров. Но есть что-то, что почти невозможно повторить, – например, Солнце. Амбициозную задачу по созданию искусственной звезды, а значит и практически неисчерпаемого источника энергии, решают 35 стран, включая Россию, в рамках проекта ИТЭР – международного экспериментального термоядерного реактора. Чтобы разогреть в нем плазму и тем самым запустить термоядерную реакцию, нужны гиротроны, которые разрабатывают российские ученые под руководством академика Григория Денисова из Института прикладной физики им. А.В. Гапонова-Грехова РАН (г. Нижний Новгород).

Источник электромагнитного излучения – гиротрон работает в субтерагерцовом диапазоне. Это нечто среднее между микроволновкой и оптическим лазером: он излучает микроволны длиной 1–2 миллиметра в пучке, который ведет себя как лазерный луч. Такая длина волны позволяет сфокусировать в нужной области плазмы произведенную прибором мощность в несколько мегаватт, что сравнимо с мощностью небольшой ГЭС.

«Чтобы создать гиротрон и обеспечить его работу, нужно решить сложнейшие научные и инженерные задачи. Нам это удалось. Сегодня наши гиротроны превосходят мировые аналоги по частоте излучения, мощности и эффективности. Четыре из восьми российских приборов уже находятся на площадке ИТЭР во Франции. Кроме того, наши установки востребованы на российском рынке».

Гиротроны нужны не только для термоядерных установок. Приборы поменьше, мощностью 5–10 киловатт, используют в некоторых технологических процессах, например, при спекании и обработке керамики, при производстве алмазных дисков и даже в медицинской технике. Хотя первый гиротрон изобрели в Нижнем Новгороде еще в 1960-х годах, после исследователи еще долго совершенствовали технологию, изучали физические основы процессов и конструировали модели с разными параметрами и для разных нужд страны.

«Работа по гранту прежде всего позволила привлечь способных молодых исследователей к решению актуальных задач в области разработки сверхмощных источников диапазона миллиметровых волн. А опытным сотрудникам – передать свои знания и опыт. Мы проделали большую работу: например, успешно провели уникальный эксперимент по захвату частоты мегаваттного гиротрона внешним стабилизированным источником, что открывает дополнительные возможности использования гиротронов в установках управляемого термоядерного синтеза, ускорителях заряженных частиц, системах связи».

Пресс-центр Российского научного фонда

P.S.  Гиротроны, превосходящие мировые аналои, производит член НАПП компания «Гиком» (ЗАО НПП «Гиком» (Гиротронные комплексы)», информацию о деятельности которого можно посмотреть на нашем сайте