На конкурс, который Российский фонд
фундаментальных исследований (РФФИ) проводит совместно с Японским
обществом продвижения науки (JSPS), было подано 106 заявок. По
результатам экспертизы, проведенной независимо российской и японской
сторонами, было поддержано 15 проектов.
Среди них - совместный проект
научного коллектива ТПУ под
руководством ведущего научного сотрудника Исследовательской школы
физики высокоэнергетических процессов Александра Потылицына с учеными
Национальной ускорительной лаборатории КЕК (Организация по изучению
высокоэнергетических ускорителей, г. Цукуба, Япония). Лаборатория КЕК
известна на весь мир разработками и конструкциями ускорителей заряженных
частиц, а также проведением экспериментов в области физики элементарных
частиц.
Целью исследований, которые будут проводиться на микротроне ТПУ и
ускорителе LUCX (KEK), станет разработка новых методов генерации
монохроматического излучения в терагерцовом (ТГц) диапазоне. Грант
рассчитан на два года и финансируется двумя странами.
"Мы будем
проводить экспериментальные исследования возможностей генерации
терагерцового излучения на компактных электронных ускорителях. В 21 веке
в мире началось активное изучение возможностей ТГц-источников как
источников проникающего излучения, не имеющих побочных вредных
последствий. Это бурно развивающееся направление имеет большие
перспективы в различных отраслях - обеспечении безопасности, медицине,
биологии и других", - говорит Александр Потылицын.
Терагерцовое
излучение похоже на излучение от лазера, но лазер не проходит через
среду, например, через кожу, а ТГц-излучение легко проникает через кожу,
дерево, пластик, керамику, бумагу и многие другие материалы. В этом его
преимущество по сравнению с лазером. С другой стороны, оно не имеет
таких побочных вредных последствий, как рентгеновское излучение. Сегодня
ТГц-источники уже используются в прикладных целях. Например, в системах
безопасности для сканирования багажа и людей, в медицинских целях - при
поиске опухолей и следов других патологических процессов. Применение
есть, но объемы пока несравнимы с применением общеизвестных источников
излучения. Ведь получение эксплуатационных пучков терагерцового
излучения довольно трудоемко, а возможности применения только изучаются.
В
результате исследований по выигранному гранту ученые должны выявить
методы получения интенсивного терагерцового излучения с помощью
электронных пучков, а также - как получать монохроматическое излучение с
определенной шириной линии.
Монохроматическое излучение позволит специалистам, использующим ТГц-источники, повысить чувствительность и точность измерений.
"В
2013 году нами был предложен и обоснован двухлетний проект по
исследованию возможности генерации терагерцового излучения на
электронном ускорителе LUCX, который также был поддержан совместным
грантом РФФИ-JSPS. Тогда было получено доказательство того, что
электронный пучок эффективно генерирует это излучение. Нынешний грант -
следующий шаг в этом направлении. В нашей заявке, с помощью уже
имеющихся предварительных экспериментальных данных и некоторых
теоретических наработок, мы обосновали, что можно получить
монохроматическое ТГц-излучениея. Может быть, мы не получим достаточно
узкой линии, но монохроматичность получим", - отмечает Потылицын.
Интерес
японской стороны к подобного рода исследованиям связан с актуальностью
тематики. Япония уделяет большое внимание повышению уровня медицинского
обслуживания населения. В планах государства - обеспечение медицинских
центров каждой префектуры современным безопасным оборудованием. А именно
терагерцевое излучение сегодня считается наименее вредным для
человеческого организма.
Справка:
Проект называется
"Исследование дифракционного излучения в резонансных условиях для
разработки интенсивного монохроматического источника излучения". В
научном коллективе - шесть физиков ТПУ, шесть физиков Национальной
ускорительной лаборатории КЕК, трое ученых из НИЯУ "МИФИ". В рамках
работы над грантом запланирован обмен учеными, эксперименты и два
семинара по заявленной теме. Первая поездка политехников для проведения
совместного эксперимента на ускорителе LUCX в Японии запланирована на
май 2018 года.
Политехники уже давно успешно работают по
"излучательной" тематике с учеными Национальной ускорительной
лаборатории. История сотрудничества начинается с 2000-х годов, с
совместных экспериментов на электронном ускорителе КЕК-ATF. За это время
ученые ТПУ получили
грант японского общества JSPS и выполнили два контракта с КЕК. В ходе
сотрудничества девять ученых Томского политеха прошли стажировку на
ускорителях КЕК, уровень которых превышает общемировой. По результатам
работ опубликовано более 30 статей в высокорейтинговых журналах.
Результаты докладывались на авторитетных международных конференциях.
Ученые ТПУ исследуют ТГц-излучение на средства гранта РФФИ и JSPSРИА Томск (riatomsk.ru), 19.02.2018
Томские политехники получили грант РФФИ и Японского общества продвижения наукиТомский политехнический университет (tpu.ru), 19.02.2018
Томские политехники получили грант РФФИ и Японского общества продвижения наукиЭксперт Сибирь.ru, 26.02.2018