Юбилейная научная сессия

Юбилейная научная сессия Томского филиала Сибирского отделения АН СССР начинается сегодня. Она посвящена 25-летию Сибирского отделения АН СССР. В ее работе принимают участие руководители партийных и советских органов, предприятий, научная общественность областного центра.

НЕ ПРЕКРАЩАЮТСЯ визиты в Томск представителей промышленных предприятий страны. Они едут познакомиться с электронно-лучевыми пушками, созданными группой инженеров и ученых под руководством профессора, доктора технических наук Юлия Ефимовича Крейнделя. Внешне работа пушки выглядит весьма эффектно. Детали закрепляют в вакуумной камере, захлопывается дверца, и через несколько минут, в течение которых из камеры откачивается воздух, голубоватый электронный пучок обрушивается на заранее намеченное место. Через прозрачные окна камеры видно, как раскаляется и плавится металл. Секунды - и детали накрепко сварены аккуратным и прочным узеньким швом.

Кроме сварки, электронные пушки могут еще переплавлять и испарять самые тугоплавкие вещества, прожигать отверстия и еще многое другое. Отдавая должное технологическим достоинствам электронно-лучевой пушки томичей, специалисты-практики обращают особое внимание на ее простоту. Некоторые вначале не верят, что пушку можно изготовить в обычных институтских мастерских, на серийных станках. Именно ее простота в сочетании с надежностью и неприхотливостью обеспечили быстрое внедрение в производство. Сейчас электронно-лучевые технологические пушки, разработанные группой Крейнделя, успешно трудятся более, чем на трех десятках заводов страны. Есть они и на томских предприятиях.

Стало уже привычным выражение "все гениальное просто". Но путь к этой простоте обычно оказывается очень трудным. Часто сам физический эффект, который ученый собирается заложить в основу новой технологии или устройства, описывается просто. Но попытки воплотить идею в металле приводят к созданию очень сложной установки, капризной и ненадежной в работе. И чтобы производственники ее внедрили у себя, нужен огромный труд по упрощению всего, что можно упростить. нужно добиваться надежности.

Сотрудники Института сильноточной электроники н ТИАСУРа успешно преодолели все этапы создания и внедрения оригинального технологического оборудования. И добились доброго результата: пушки, изготовленные в институтских мастерских, почти без всякой доводки ставят в цехах, и они надежно работают.

Около ста работ по фундаментальным и прикладным исследованиям было представлено на смотр-конкурс, посвященный 25-летию Сибирского отделения Академии наук СССР. На этом конкурсе подводились итоги за четверть века. Но разработка группы Крейнделя по своему уровню успешно конкурировала там с исследованиями ведущих научных коллективов Сибири. Она разделила первое-второе места с прикладными исследованиями нескольких ведущих институтов СО АН СССР.

Ну, а с чего же все началось?
...Двадцать лет назад, тогда еще совсем молодой Юлий Крейндель сидел в институтском подвале перед недавно собранной установкой генерирования ионных пучков. За плечами у него был ТПИ, два года работы в НИИ ядерной физики.
- Ты когда-нибудь видел ионы? - обратился с вопросом Крейндель к своему коллеге Юрию Шибаеву. - Вот сейчас я включу установку, и стрелка микроамперметра пойдет вправо - значит, есть поток ионов.
Но, к немалому смущению экспериментатора, после щелчка тумблера стрелка прибора рванулась влево и стала биться об ограничитель. Установка вопреки ожиданиям вытягивала из плазмы, создающейся в зоне электрического разряда, не ионы, а электроны!
Следствием этого (нашедшего позже свое объяснение) случая стало то, что Крейндель написал статью в научный журнал о необычном эффекте и серьезно занялся изучением плазменных источников электронов.
Он поступил в аспирантуру, через три года защитил кандидатскую диссертацию. Еще через несколько лет была представлена к защите докторская. В результате упорной, самоотверженной работы Юлий Ефимович создал теоретическую основу для создания плазменных источников электронов, провел множество экспериментальных исследований. С 1973 года он стал заведовать кафедрой физики в ТИАСУРе.

Вокруг Ю.Е. Крейнделя возникло новое направление в прикладной физике. По тематике создания электронно-лучевых технологических пушек было защищено одиннадцать кандидатских диссертаций, опубликовано свыше ста статей в отечественных и зарубежных журналах, получено 30 авторских свидетельств на изобретения. В 1977 году в Атомиздате вышла в свет монография Крейнделя "Плазменные источники электронов".

Необходимо сказать несколько слов о том, что отличает электронно-лучевую пушку с плазменным катодом от подобного устройства с катодом твердым. Собранные в пучок и ускоренные электроны давно привлекли ученых и технологов как удобный и универсальный инструмент. Таким пучком легко управлять, он может переносить огромную энергию - до сотен киловатт и концентрировать ее на малой площади. Однако, когда попытались использовать электронно-лучевые пушки известных конструкций в производстве, столкнулись с рядом серьезных трудностей.
Ю.Е. Крейндель, сам работая в НИИ ЯФ при ТПИ, хорошо изучил недостатки пушек с твердыми накаливаемыми катодами. Дело в том, что твердые катоды - источники электронов, чрезвычайно чувствительны к различным загрязнениям. А при сварке, например, летят брызги расплавленного металла, выделяются газы. Поэтому в паспортах серийно выпускавшихся технологических пушек срок непрерывной работы указывался всего несколько десятков часов.
В пушках же с плазменным катодом источником электронов служит ионизированный газ - воздух, аргон или гелий. Понятно, что такой "нематериальный" электрод, каждый раз после включения высокого напряжения "рождающийся" заново, практически вечен. Для устойчивой работы эти пушки не нуждаются в глубоком вакууме, в них нет нагреваемых элементов.

Немалую роль в успехе сыграло тесное и необычное сотрудничество академического и учебного институтов. Сам Ю.Е. Крейндель является одновременно и заведующим кафедрой физики в ТИАСУРе, и заведующим отделом плазменной эмиссионной электроники в Институте сильноточной электроники Томского филиала СО АН СССР. Этот отдел был создан пять лет назад по инициативе директора ИСЭ члена-корреспондента АН СССР Геннадия Андреевича Месяца. ИСЭ предоставил Крейнделю свою богатую материальную базу, выделил штаты специалистов. У ТИАСУРа тоже есть свои достоинства, и они используются максимально эффективно.

Активно участвовали в создании и внедрении пушек с плазменными катодами Сергей Иванович Белюк - старший научный сотрудник ИСЭ, кандидат технических наук, Владимир Алексеевич Груздев - тоже кандидат технических наук, доцент ТИАСУРа, Николай Гербертович Ремпе - аспирант ТИАСУРа, Юрий Анатольевич Локтионов - инженер ИСЭ и Александр Владимирович Мордвов - старший инженер ТИАСУРа. Все они, хотя работают в разных учреждениях, объединены общим руководством, одной целью. Руководство ИСЭ не делит разработчиков пушек с плазменными катодами на "своих" и "чужих". Премии за успешное выполнение планов все получают из одного фонда.

Недавно ИСЭ и ТИАСУР заключили совместный договор на создание электронно-лучевой пушки с широким пучком с объединением "Полюс". Таким образом, общая работа, принесшая много пользы и позволившая в несколько раз ускорить внедрение научных идей в производство, продолжается. Не оправдались прогнозы некоторых пессимистов, что после создания в Томске филиала Академии наук академические институты "обескровят" вузовскую науку. На примере Института сильноточной электроники ясно, что этого не произошло. Наоборот, родилась новая, плодотворная форма сотрудничества.

...Расширяется сфера приложения электронно-лучевых пушек с плазменными катодами. Их пытаются использовать для накачки некоторых .гидов лазеров и отжига кремниевых ячеек для солнечных батарей. И вполне может быть, что через несколько лет конструкции космических орбитальных станций будут собирать в космосе, применяя сварку с помощью электронно-лучевых пушек, родившихся в Томске.

В. ФЕФЕЛОВ, наш корр.

В лабораториях Томского филиала

Робот-контролер

Для завода измерительной аппаратуры специалисты лаборатории автоматизации научных исследований и технологических процессов СКБ научного приборостроения "Оптика" создают автоматизированную систему измерения электрических параметров выпускаемых здесь контрольно-измерительных приборов. Завершен первый этап работы - созданы отдельные узлы действующего макета будущей системы. Уже в конце года она позволит автоматизировать конечные контрольные операции, на которых сейчас заняты специалисты с высшим техническим образованием. Без участия человека автоматизированная система определит частоты и параметры затухания сигналов на измерительных приборах, намного повысит надежность и сократит время проверки готовой заводской продукции.

Работа выполняется в рамках комплексной программы "Автоматизация научных исследований и технологических процессов", курируемой советом по координации научных исследований при обкоме КПСС.

Созданная в стандарте КАМАК на базе мини-ЭВМ "Электроника-60", система доступна для тиражирования в заводских условиях. Она будет использоваться также для автоматизации научных исследований в Томском филиале СО АН СССР.

С большой точностью

В научном эксперименте и в практике народного хозяйства часто возникает необходимость с большой точностью определить температуру кристаллизации какой-либо жидкости или смеси. Созданный младшими научными сотрудниками Института химии нефти СО АН СССР А.А. Беликовым и А.С. Вавилкиным автоматический криометр можно использовать для измерения температур кристаллизации и молекулярного веса различных веществ. Прибор позволяет работать с ним лаборантам, не обладающим высокой квалификацией. Он ценен еще и тем, что применим при исследовании токсичных, окисляющихся и гидролизующихся веществ.

Этими же авторами разработан высокочувствительный дифференциальный микрокалориметр - титратор, необходимый при исследовании термодинамики жидкофазных процессов. С его помощью могут быть измерены тепловые эффекты практически в любых растворителях.
Оба прибора демонстрируются на ВДНХ, где открылась выставка "Научно-техническое творчество молодежи-82". Первый из них получил серебряную, второй - бронзовую медаль ВДНХ.

Мал "Радан", тем и полезен

Специалистами Института сильноточной электроники и СКБ научного приборостроения "Оптика" создан малогабаритный импульсный рентгеновский аппарат "Радан-150" для неразрушающего контроля сварных швов магистральных трубопроводов методом панорамной рентгенографии. Прибор применим в полевых и цеховых условиях, может определить любые дефекты стали толщиной до 20 миллиметров, работает при любых температурах в условиях Сибири, в два раза легче серийного рентгеновского аппарата "Мира-2Д", в 10 раз меньше потребляет энергии, что очень важно в полевых условиях. Малые габариты "Радана-150" позволяют ему контролировать качество сварки швов в трубе с диаметром в 90 миллиметров, тогда как известные конструкции рентгеновских аппаратов могут применяться лишь при диаметре труб не менее 400 миллиметров.

Завершается изготовление малой серии нового аппарата. Один из них экспонируется в Новосибирске на юбилейной выставке.

 

"КРАСНОЕ ЗНАМЯ" 16 июня 1982 года