Home НАУКА Научная работа студентов и аспирантов Научная работа Евгения Говраса.

. . . . WIKI . . . . . . свежие правки

Научная работа Евгения Говраса.

Моим научным руководителем является Быченков Валерий Юрьевич, доктор физико-математических наук, главный научный сотрудник изФизического Института Академии Наук им. П.Н. Лебедева, а также выпускник нашей, 32 кафедры. Так получилось, что работать с ним я начал только с четвёртого курса, но это не мешает нам активно заниматься научной деятельностью. На данный момент у меня есть одна публикация в журнале «Физика плазмы» и соавторство докладов на нескольких конференция, в том числе международных.

Если кратко, моя работа связана с изучением взаимодействия сверхсильных лазеров с различными мишенями, имеющими размеры порядка нескольких долей микрометров. С момента создания лазеров, энергия, которую можно «закачать» в один импульс менялась очень слабо и до сих пор составляет всего лишь несколько джоулей. Тем не менее, недавние прорывы в лазерной технике позволили сильно сократить длительность импульса до 10-12 - 10-15 секунды. Более того, уменьшилось пятно фокусировки - то место, куда концентрируется энергия лазера. Таким образом, без сильного роста энергии импульса удалось обеспечить гигантский скачок интенсивности, то есть энергии, которая передаётся единице площади поверхности в единицу времени. В современных экспериментах данный показатель может достигать 1022 Вт/см2. При ещё бо́льших интенсивностях порядка 1028 Вт/см2 будет происходить рождение электрон-позитронных пар из вакуума – очень красивый эффект, подтверждающий некоторые фундаментальные предположения теоретической физики. Но и доступные сейчас экспериментаторам лазерные установки открывают широкую и интересную область науки, богатую практическими применениями. В частности, если произвести настолько сильным лазерным импульсом выстрел по небольшой мишени (её размер примерно соотносится с размерами пятна фокусировки лазера), после их взаимодействия в разных направлениях от мишени полетят заряженные частицы – электроны и ионы атомов, из которых состояла фольга. Больше всего частиц, безусловно, будет лететь по направлению, в котором падал лазерный импульс. Благодаря большой интенсивности, о которой говорилось выше, энергия вылетающих частиц будет сравнимой с получаемыми в современных линейных и круговых ускорителях. Так, электроны набирают энергию порядка нескольких ГэВ, а современный рекорд энергии ионов составляет около 60 МэВ на нуклон. Несмотря на то, что получаемые энергии сопоставимы с ускорителями старого образца, такая схема лазерного ускорения частиц имеет одно существенное преимущество: современный мощный лазер имеет такие размеры, что, в крайнем случае, может поместиться в небольшой комнате. Это невозможно сравнить с много километровыми дорогостоящими круговыми и линейными ускорителями, построенными по всему миру. Тем более, человечество врятли сможет позволить себе хотя бы ещё один ускоритель, который будет превосходить недавно запущенный большой адронный коллайдер. Именно поэтому описанная схема ускорения частиц имеет большие перспективы.

 

Если говорить более подробно, я занимаюсь описанием характеристик ускоряемых ионов в результате взаимодействия сверхсильного ультракороткого лазерного импульса с твёрдотельной мишенью. Самыми близкими областями знаний из тех, что преподавались на кафедре, здесь являются гидродинамика и физическая кинетика. Но это отнюдь не значит, что другие науки здесь не нужны, наоборот, именно весь комплекс получаемых знаний позволяет успешно справляться с задачей, анализируя её полностью, и не замыкаться в рамках отдельно взятой теории. В ходе рассмотрения различных аспектов данной проблемы мне приходится применять не только аналитические вычисления, но и прибегать к приближённым или численным методам решения. Может быть, писать одни лишь только формулы было бы, пожалуй, интереснее, но, как нам говорили на кафедре, все задачи, которые «лежали на поверхности» и решались точно, уже давно решены. Поэтому сейчас очень трудно найти проблему, где так или иначе не использовался компьютер для её решения.

В ближайшем будущем я планирую поступать в аспирантуру и защитить диссертацию под руководством Валерия Юрьевича. В какую именно аспирантуру я буду поступать, пока неизвестно, но главное к тому времени наработать достаточно материала по актуальной научной тематике и иметь желание и стремление поскорее получить степень кандидата наук.