Академику Б. М. Ковальчуку — 75 лет!

10 апреля академику Б. М. Ковальчуку исполнилось 75 лет!

Академик Борис Михайлович Ковальчук, заведующий отделом импульсной техники Института сильноточной электроники СО РАН в городе Томске — один из ведущих в мире специалистов в области сильноточной импульсной техники.

Борис Михайлович родился 10 апреля 1940 года в городе Магнитогорске Челябинской области. После окончания в 1962 году электроэнергетического факультета Томского политехнического института (ныне Национального исследовательского Томского политехнического университета) работал инженером и начальником лаборатории НИИ ядерной физики ТПИ. Затем поступил в аспирантуру, защитил кандидатскую диссертацию, и в 1970 года стал заведующим лабораторией наносекундной техники в Институте оптики атмосферы Сибирского отделения АН СССР. В 1977 году лаборатория перешла в состав организованного под руководством Г. А. Месяца Института сильноточной электроники СО АН СССР, а в 1981 преобразована в отдел импульсной техники, которым Борис Михайлович руководит по сегодняшний день. В 1987 году доктор технических наук Б.М. Ковальчук был избран членом-корреспондентом, а в 1992 — действительным членом Российской академии наук по Отделению энергетики, машиностроения, механики и процессов управления.

В 1970-е годы с участием Б. М. Ковальчука были заложены основы нового научного направления: физики и техники генерирования мощных электрических импульсов. Создан первый отечественный сильноточный ускоритель электронов, первые отечественные сверхмощные газовые лазеры, первый импульсный генератор с индуктивным накопителем энергии и плазменным прерывателем тока.

Среди осуществленных Борисом Михайловичем проектов — построенный в Томске импульсный генератор ГИТ-12, на котором проводится отработка новых методов формирования мощных импульсов, а также ведутся многоплановые исследования по электродинамическому сжатию (имплозии) плазменных лайнеров или Z-пинчей. Эти работы имеют прямое отношение к осуществлению импульсного термоядерного синтеза — проблеме, которая с самого начала была сильнейшим стимулом для развития импульсной техники.

Разработка термоядерных импульсных установок ведется в США и Европе, активизируются работы в России и в КНР. Академиком Б.М. Ковальчуком в данную тематику внесен большой вклад. Им развита концепция построения сверхмощных импульсных генераторов на основе линейного трансформатора, позволившая радикально увеличить удельный энергозапас генераторов и упростить их создание. На основе разработанных им трансформаторных секций во Франции построен и используется в научных исследованиях тераваттный импульсный генератор SHPYNX. При создании лазерной термоядерной установки LMJ (также французской, в настоящее время готовящейся к запуску) использованы разработанные под руководством Бориса Михайловича прототипы сильноточных разрядников и мегаджоульных накопителей энергии для питания ламп накачки.

Результаты, которые можно смело назвать прорывными, получены в 2013—2014 годах на томской установке ГИТ-12 в исследованиях по получению потоков нейтронов при импульсном сжатии дейтериевых лайнеров. Был получен выход свыше 3×10¹² нейтронов за импульс и, что не менее важно, показано, что теоретическая зависимость выхода нейтронов, пропорциональная четвертой степени пикового тока имплозии, реализуется при токах более 2 мегаампер. Такая зависимость дает основания надеяться, что осуществление критического эксперимента в дейтерий-тритиевой термоядерной реакции возможно при токе 40 МА, примерно вдвое меньшем, чем считалось ранее, и доступным для нового поколения импульсных генераторов.

Тераваттный импульсный генератор ГИТ-12

По свидетельству учеников и коллег Б. М. Ковальчука, он не только выдающийся ученый, но и превосходный инженер. Предложенные им технические решения импульсных устройств и их элементов отличаются простой, совершенством и высокой надежностью. Борис Михайлович отыскивает для импульсной техники самые разные применения и научного, и промышленного характера. Под его руководством разрабатываются импульсные устройства для электрогидравлического дробления материалов. Такая работа — в лучших традициях российской науки, когда получение фундаментального научного знания напрямую связано с решением практических задач.

В 2011 году в Институте сильноточной электроники запущен сверхмощный фемтосекундный лазерный комплекс THL-100. По принципу построения эта установка, выходной усилитель которой работает на газовой активной среде, не имеет мировых аналогов. Сильноточная основа лазера — ускоритель электронов на базе импульсного трансформатора — создана под руководством академика Ковальчука. На установке получены импульсы излучения в видимой части спектра с рекордной мощностью более 20 ТВт. Установка подготавливается к фундаментальным исследованиям воздействия экстремальных световых полей на вещество.

Создатели мультитераваттного фемтосекундного лазерного комплекса THL-100 д.ф.-м.н. В. Ф. Лосев, академик Б. М. Ковальчук и к.ф.-м.н. Н. Г. Лосев

Научная деятельность академика Б.М. Ковальчука отмечена премиями и наградами. В 1968 году, в возрасте 28 лет, он получил премию Ленинского комсомола совместно с С. П. Бугаевым, Г. А. Месяцем (позднее молодые ученые стали академиками) и В. В. Кремневым (позднее — доктором технических наук) за работу, в которой были заложены основы методов генерирования мощных электрических импульсов. За участие в создании импульсной установки «Ангара» в подмосковном Троицке Борис Михайлович в 1981 году был удостоен Государственной премии СССР. Ему удалось решить проблему быстрого и точного подключения энергетических накопителей установки к нагрузке, разработав управляемые газовые разрядники на напряжение до двух мегавольт и ток до 300 килоампер с наносекундной точностью включения. В 1997 году Государственная премия Российской Федерации была присуждена Б. М. Ковальчуку в составе коллектива ученых за выполненный цикл фундаментальных исследований быстропротекающих электроразрядных процессов и создание на их основе нового класса мощных и сверхмощных нано- и пикосекундных электрофизических устройств. В этом же году на научной конференции в США Борису Михайловичу была вручена международная премия имени Эрвина Маркса, присуждаемая за большие достижения в исследованиях генерации мощных высоковольтных импульсов. В 2007 году за выдающийся вклад в развитие нового класса импульсных сильноточных устройств Б. М. Ковальчук был удостоен общенациональной неправительственной Демидовской премии.

Академик Б. М. Ковальчук награжден государственными наградами: орденом Дружбы народов (1986), орденом Почета (1997), орденом «За заслуги перед Отечеством» IV степени (2007).

У сильноточного ускорителя электронов на основе линейного трансформатора с плазмонаполненным диодом (слева к.т.н. А. А. Жерлицын)

Борис Михайлович Ковальчук встречает 75-летие в отличной творческой форме, занятый научными и инженерными делами. Коллеги и ученики, администрация Института сильноточной электроники СО РАН и Томского научного центра СО РАН желают ему успехов, крепкого здоровья и энергии на многие годы!