Официально


Минобрнауки начало отбор вузов, на подготовительных отделениях которых осуществляется обучение за счет бюджетных ассигнований федерального бюджета, на 2019/2020 учебный год. С условиями участия в конкурсе можно ознакомиться на сайте ведомства.

Утверждены общие объемы контрольных цифр приема по специальностями и направлениям для обучения в вузах за счет бюджетных ассигнований на 2019/20 учебный год.

Минобрнауки ликвидировало филиалы Московского технологического университета в Сергиевом Посаде и Серпухове.

ФАНО опубликовало приказ об утверждении перечня должностей в подведомственных организациях, при назначении на которые (и при замещении которых) работники обязаны представлять сведения о своих (а также супруги (супруга) и несовершеннолетних детей) доходах, расходах, об имуществе и обязательствах имущественного характера.




Новости № 7(2018)

Регионы


СНГ


Интердайджест


















Сумма элементов. Из чего делают лазеры.
Наука
№ 5(2018)

02.02.2018

Где только ни используются лазеры! В науке, промышленности, медицине, различных шоу и даже в быту. Без них уже невозможно представить современную жизнь. Квантовых генераторов - громадное разнообразие. Рентгеновские, на радиоволнах (мазеры), фемтосекундные, любой мощности, почти на любых активных средах. Казалось бы, о лазерах уже известно все. Но нет! Исследования в этой области продолжаются. Как утверждают ученые, многое еще не сделано, и самое интересное, как всегда, впереди. Начальник лаборатории НОЦ “Фотоника и ИК-техника”, кандидат технических наук Станислав ЛЕОНОВ из Московского государственного технического университета им. Н.Э.Баумана (национальный исследовательский университет) разрабатывает и исследует лазеры среднего инфракрасного диапазона на основе кристаллов группы А2В6. Что же это за лазеры и чем они важны? Об этом узнал корреспондент “Поиска”.

- Станислав Олегович, расскажите, пожалуйста, вкратце о лазерах среднего ИК-диапазона. Чем они интересны и где применяются?
- Сегодня огромный интерес представляют лазерные источники в среднем инфракрасном (ИК) диапазоне 3-5 мкм. Именно в нем расположены линии поглощения большинства газов: оксиды и диоксиды углерода, оксиды диазота, метана, формальдегида. Кроме того, это - область прозрачности атмосферы, что позволяет использовать такие источники для различных задач дистанционного зондирования.
Лазеры среднего ИК-диапазона имеют огромные перспективы применения в спектроскопии различных газов, биомедицине и дистанционной диагностики газов. Еще одна их важная миссия - снижение загрязнения окружающей среды. Основной вклад в процесс загрязнения вносят выделения различных углеводородов разными отраслями производства и транспортом. Для определения того или иного газа используют дистанционную диагностику. В исследуемую область направляют излучение лазера с необходимой длиной волны, регистрируют отраженную или прошедшую мощность и затем принимают решение о наличии или отсутствии загрязнения. Лазерная дистанционная диагностика в среднем ИК-диапазоне безопасна для зрения людей, что выгодно отличает ее, например, от ультрафиолетовой.
В биомедицине лазеры среднего ИК-диапазона могут использоваться в качестве источника для лазерного скальпеля, так как максимум поглощения воды находится в области 3 мкм.
- Почему решили заняться этой темой?
- У многих может возникнуть вопрос: неужели еще не создано лазеров в среднем ИК-диапазоне? Конечно, сейчас достаточно большое разнообразие таких генераторов частоты. Но они имеют некоторые недостатки, которые сильно ограничивают применение.
Например, непрерывные химические лазеры на молекулах фторида водорода и фторида дейтерия громоздкие, в них используются токсичные вещества. К тому же длина волны их излучения меньше 4 мкм. Газовые лазеры на основе диоксида и оксида углерода имеют те же недостатки, а длина волны излучения превышает 5 мкм. Есть квантово-каскадные лазеры, но для их изготовления необходима эпитаксиальная технология. В ее основе лежит осаждение испаренного в молекулярном источнике вещества на кристаллическую подложку. Но в России такая технология практически отсутствует. Кроме того, на этих лазерах трудно реализовать импульсный режим работы. 
Еще один вариант получения излучения в среднем ИК-диапазоне - использование оптического параметрического генератора. Это нелинейный кристалл, на который одновременно направляют излучение на двух различных оптических частотах, на выходе формируется новое излучение в виде суммарной или разностной частоты. Но он недостаточно надежен и имеет низкую эффективность.
- А какие преимущества у тех лазеров, над которыми работаете вы?
- За рубежом разработки лазеров на кристаллах группы А2B6 ведутся уже давно, и мы, конечно, хотим соответствовать мировому уровню. Квантовые генераторы на таких кристаллах не требуют охлаждения до температур жидкого азота, а могут эффективно работать при комнатной температуре (как обыкновенная лазерная указка). У них высокий коэффициент полезного действия, что поз-воляет получать достаточно мощные лазерные источники при небольших энергозатратах, то есть они пригодны, например, для бортового базирования. Прибор можно размещать на борту корабля, летательного или космического аппарата, где нет возможности использовать мощные источники питания и есть ограничения по массогабаритным характеристикам. 
Также эти лазеры имеют широкий диапазон перестройки по длинам волн. Это - возможность изменить длину волны излучения. Для наглядности рассмот-рим обыкновенную лазерную указку: нажатием кнопки вы можете менять ее цвет с красного на синий и зеленый. Лазеры способны работать в режиме генерации ультракоротких импульсов (с длительностью порядка десять в минус пятнадцатой степени секунды).
К группе А2B6 относятся бинарные соединения элементов 2-й и 6-й групп (этим и объясняются цифры в обозначении) периодической таблицы Менделеева (халькогениды). Такие соединения являются полупроводниками. Это, например, селенид цинка (ZnSe), сульфид цинка (ZnS), селенид кадмия (CdSe). Сами по себе эти кристаллы не активны, то есть получить в них лазерную генерацию нельзя. Для излучения в кристалл нужно добавить активный ион переходного металла, например, хрома. От типа переходного металла зависит длина волны лазерного луча, которая может изменяться в широком диапазоне.
Многие специалисты занимаются разработкой и созданием лазеров на кристаллах халькогенидов, легированных ионами переходных металлов. Наибольших успехов добилась группа профессора Сергея Борисовича Мирова в университете Алабамы (США). Она уже подошла к созданию коммерческих лазеров на таких типах кристаллов. В своих работах ученые используют поликристаллы, чем, по моему мнению, их исследования кардинально отличаются от наших. 
Свою работу я веду совместно с группой ученых из Физического института имени П.Н.Лебедева РАН. Мы выращиваем монокристаллы халькогенидов, легированных ионами переходных металлов, и исследуем возможности создания лазеров на их основе.
- Какова цель вашей работы?
- Создание лазера, излучающего импульсы длительностью от 100 до 150 фемтосекунд, средней мощностью более 1 Вт и длиной волны в диапазоне от 2,1 до 2,7 мкм. В общем случае для создания лазера нужно обеспечить правильную совместную работу трех составляющих: источника накачки (устройство, которое подает внешнюю энергию в активный элемент лазера), активного элемента (у нас это кристалл цинк-селен, легированный двухвалентным хромом) и оптического резонатора, который обеспечивает многократное прохождение излучения через активную среду. Вот здесь и возникает наибольшее число вопросов. Каким должен быть каждый элемент? Как он должен функционировать в той или иной конфигурации? Как достигнуть оптимальной работы каждого из них? На все эти вопросы я пытаюсь найти ответы.
Мы уже провели исследования по подбору оптимального источника накачки для хром-цинк-селенового кристалла. Выполнили расчеты различных схем оптических резонаторов, из которых для создания лабораторного макета выбрали оптимальную. Собрали макет лазера, работающего в непрерывном режиме генерации. 
В наших исследованиях лазеров в среднем ИК-диапазоне мы активно сотрудничаем со специалистами Миланского политехнического университета. Результаты совместной работы опубликовали в журнале Optical Materials Express (2017 год).
Конечно, в идеале мы хотим сконструировать полностью завершенный лазер в корпусе, обладающий нужными характеристиками и включающийся по нажатию кнопки. Думаю, что к концу года у нас получится сделать лабораторный макет такого лазера, а дальше - уже инженерный вопрос (к счастью, в МГТУ им. Н.Э.Баумана выпускают инженеров высочайшего класса).
- Какое практическое применение у вашего лазера?
- Как я уже сказал, такие лазеры могут быть востребованы для создания стабилизированных источников излучения, так как их длина волны совпадает с линиями поглощения метана. Также они могут быть полезны для биофотоники. Поглощение излучения среднего ИК-диапазона частицами воды в биотканях очень высокое, что позволяет использовать меньшие мощности при проведении медицинских операций. Также в этом диапазоне расположено много вибрационных полос поглощения различных химических соединений, что дает возможность проводить их дистанционное детектирование. Его можно использовать в спектроскопии органических соединений. На мой взгляд, одним из наиболее интересных направлений применения такого лазера может быть генерация так называемого суперконтинуума - излучения с очень широким спектром в среднем ИК-диапазоне. Думаю, это и будет нашей следующей задачей.
Василий ЯНЧИЛИН
Фото предоставлено С.Леоновым

 

Отзывы

Чтобы оставить отзыв необходимо авторизоваться или зарегистрироваться



 

Статьи на тему

На пути к потолку. Задача нефтехимиков - максимум переработки.
Что бы ни говорили об альтернативных источниках энергии, как бы их ни восхваляли, а углеводороды и по сей день остаются незаменимыми. Попробуйте обойтись, скажем, без полимеров, лаков, красок... и многого чего еще получаемого из черного золота! /№ 7(2018)
Холодным методом. Сибирские физики изобрели суперинструмент для исследователей всего мира.
Увидеть свои идеи реализованными - счастье, выпадающее далеко не всем ученым. В 1965 году академик Андрей Будкер открыл метод электронного охлаждения: первая публикация появилась в журнале “Атомная энергия”... /№ 7(2018)
Обогнавшие время. Физикам-теоретикам иногда приходится притормозить.
Как рождаются физические теории? Что делать, если они не находят экспериментального подтверждения? Какие задачи в физике частиц могут быть решены в ближайшие годы? /№ 6(2018)

Новости


Клуб «1 июля» прокомментировал ответ Министерства образования и науки на «Письмо 400».



Внешэкономбанк (ВЭБ), Фонд перспективных исследований (ФПИ), «ВЭБ-инновации», МГУ имени М.В.Ломоносова и АНО «Цифровая экономика» заключили соглашение о создании в России 50-кубитного квантового компьютера. Церемония подписания прошла в рамках Российского инвестиционного форума «Сочи-2018».



Большая часть отказов в визе иностранным студентам связана с подачей некачественных документов, заявил директор международного департамента Минобрнауки Игорь Ганьшин в ходе дискуссии на Российском инвестиционном форуме.



Законопроект о совершенствовании целевого обучения может быть принят уже весной и начнет действовать с 2019 года, заявил директор Департамента государственной политики в сфере высшего образования Минобрнауки Александр Соболев в ходе его обсуждения в Общественной палате. Он отметил, что в настоящее время почти все юридические лица имеют возможность целевого обучения. Число компаний, которые могут претендовать на схему целевого приема, насчитывает около 4 тысяч, сообщает портал «Российское образование».



В Москве состоялось вручение премии Web of Science Awards 2017, которой награждают ученых и научные организации за выдающийся вклад в развитие науки. Лауреатами названы 16 российских ученых, передает корреспондент Indicator.Ru.



Владимир Путин в курсе критики со стороны ряда ученых в адрес Федерального агентства научных организаций и постоянно держит тему реформирования российской науки на контроле, заявил журналистам пресс-секретарь главы государства Дмитрий Песков, комментируя обращение группы из 400 российских ученых с открытым письмом к президенту.



Протокол о взаимодействии подписан руководителями Российской государственной библиотеки, Российской национальной библиотеки и Президентской библиотеки им. Б.Н.Ельцина, информирует пресс-служба РГБ. Как оговорено в документе, три библиотеки должны активизировать сотрудничество в области организации культурно-просветительской деятельности.



Конференции


На территории национального парка “Бузулукский бор” в Оренбургской области прошла XXI совместная сессия Объединенного научного совета по фундаментальным географическим проблемам при Международной ассоциации академий наук и научного совета РАН по фундаментальным географическим проблемам, посвященная Году экологии в России и 100-летию отечественного заповедного дела.

Наша страна обладает крупнейшей в мире территорией и занимает четвертое место по площади пахотных земель. Казалось бы, области огромные, однако сельское хозяйство России сконцентрировано на ограниченной площади - с благоприятными климатическими условиями - и нагрузки на плодородные почвы настолько велики, что приводят к их деградации. Причина - в водной и ветровой эрозии, потерях гумуса и элементов питания, переуплотнении посевов и загрязнении.

Открытая конференция ИСП РАН имени В. П. Иванникова, ISPRAS Open 2017, обещает стать одним из самых познавательных событий осени в области системного программирования. Среди ключевых тем основной программы, заявленных ранее, - безопасность программного кода и технологии анализа массивов данных. Помимо этого в программе запланирован ряд отдельных докладов и встреч с зарубежными представителями ИТ-отрасли. Конференция пройдет с 30 ноября по 1 декабря 2017 г. в Москве.

Текущие конкурсы


извещает о проведении открытого конкурса на получение грантов СПбГМТУ

Конкурс проектов 2018 года фундаментальных научных исследований, проводимый федеральным государственным бюджетным учреждением “Российский фонд фундаментальных исследований” и городом Севастополь.

Конкурс проектов 2019 года фундаментальных научных исследований, проводимый совместно федеральным государственным бюджетным учреждением “Российский фонд фундаментальных исследований” и Немецким научно-исследовательским сообществом

Программа аспирантских стипендий Топсе приглашает аспирантов, работающих в области гетерогенного катализа и смежных областях материаловедения, принять участие в ежегодном конкурсе на предоставление стипендии Топсе.

Конкурс проектов 2018 года фундаментальных научных исследований, проводимый федеральным государственным бюджетным учреждением “Российский фонд фундаментальных исследований” совместно с субъектами Российской Федерации

Вакансии


17.11.2017
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт геологии рудных месторождений, петрографии минералогии и геохимии Российской академии наук (ИГЕМ РАН) объявляет конкурс на замещение вакантной должности...

03.11.2017
Федеральное государственное бюджетное учреждение высшего образования и науки Санкт-Петербургский национальный исследовательский академический университет Российской академии наук объявляет конкурс на замещение следующих вакантных должностей...

27.10.2017
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии Российской академии наук (ИГЕМ РАН) объявляет конкурс на замещение вакантных должностей...





опрос

Какие рубрики нашей газеты Вам наиболее интересны?




Copyright 2010
Главная страница   |   О газете  |  Партнеры  |  Команда Поиска  |  Вакансии