55 лет открытия синхротронного излучения
В уходящем году исполнилось 55 лет со дня открытия в 1947 году синхротронного
излучения. Как говорили "отцы-основатели" (Д.Д.Иваненко, А. А.Соколов, И.М.Тернов),
синхротронное излучение -- университетский эффект. И действительно, уже в 1944
году Д.Д.Иваненко и И.Л.Померанчук опубликовали статью, в которой показали,
что потери на магнитотормозное излучение в циклическом ускорителе пропорциональны
четвертой степени энергии, до которой ускорены электроны. Первоначально это
явление называлось "светящийся электрон". Экспериментаторы обнаружили это излучение
в 1947 году на американском синхротроне фирмы "Дженерал электрик" (отсюда название
"синхротронное излучение"). Обнаружил излучение молодой инженер Флойд Хабер
(ассистент Поллока) при проведении профилактических работ на синхротроне, когда
он снял защитный слой акводага со стеклянной камеры ускорителя. Хабер увидел
яркий голубоватый свет, исходящий из камеры синхротрона. На фото Флойд Хабер
слева, у синхротрона видные американские физики Ленгмюр, Гуревич, Андерсон,
Поллок. Следующий шаг в исследовании СИ снова делают московские физики. В 1948
году профессора MГУ Д.Д.Иваненко и А.А.Соколов опубликовали теоретическую статью
о спектрально-угловом распределении СИ. Экспериментальное исследование свойств
синхротронного излучения было начато кафедрой оптики уже в 1956 году -- и эти
работы с самого начала проводились совместно MГУ и ФИАН (О.Ф. Куликов, Ф.А.Королев,
А.С.Яров, М.Н.Якименко и др.). В 1963 году зарегистрировано открытие самополяризации
электронов и позитронов в накопителях (эффект Соколова-Тернова). Сотрудники
МГУ совместно с лабораторией фотомезонных процессов ФИАН участвовали в пионерских
работах но исследованию ондуляторного излучения на синхротроне "Пахра".
Среди ряда практических применений СИ наиболее интересным оказалось его использование в экспериментах
по спектроскопии твердого тела. Исследования подобного рода в нашей стране начались с 1967 г. группой СИ МГУ
на синхротроне
С-60 ФИАН и получили развитие в дальнейшем на многих ускорителях и накопителях России. Московский университет
более 30 лет активно сотрудничает с немецкими физиками в исследовании и использовании синхротронного излучения.
Первые лекции по теории синхротронного излучения в Гамбурге были прочитаны в 60-е годы профессором МГУ А.А.Соколовым,
и в то же время в Москве был переведен и издан сборник трудов немецких физиков "Синхротронное излучение в исследовании
твердых тел". С 1969 года МГУ и Немецкий электронный синхротрон DESY активно сотрудничают в использовании синхротронного
излучения в спектроскопиии твердого тела. Эти исследования поддержаны совместным грантом DFG-РФФИ.
Синхротронное излучение используется сегодня практически во всех областях современной науки, где изучается
взаимодействие электромагнитного излучения с веществом.
Высокая яркость источников СИ позволяет проводить спектроскопические исследования с экстремально высоким
спектральным разрешением при более коротких экспозициях. Использование поляризационных свойств СИ дает
возможность исследовать пространственную анизотропию объектов. Исследование поглощения и флюоресценции газов
и паров несет информацию о строении внутренних оболочек атомов. Исследование молекулярных спектров с помощью СИ
позволяет получить информацию о процессах фотоионизации и фотодиссоциации в молекулярных системах. Успешно
применяется СИ в биологии, в частности для рентгеноструктурного исследования биополимеров, для рентгеновской
микроскопии, для спектрофотометрических измерений с временным разрешением.
Наряду с многочисленными применениями СИ в научных исследованиях есть ряд работ, имеющих важное прикладное
значение, в частности, по рентгеновской микролитографии. СИ также используется для исследования радиационного
воздействия на материалы и приборы в условиях вакуума, что очень важно для космического материаловедения.
Рентгеновское монохроматизированное СИ применяется в рентгенодиагностике, что позволяет существенно снизить
радиационную нагрузку на человека при рентгеновском обследовании. Возможно применение СИ в радиационной
технологии и радиационно-химических процессах. В последнее время наблюдается бурное развитие работ по применению
СИ и в науке, и в технике. В настоящее время создаются новые источники СИ третьего и четвертого поколений, в частности
источник синхротронного излучения ДЭЛСИ в ОИЯИ (Дубна).
В.В.Михайлин
|
Виртуальный тур и фильмы о факультете
Вестник МГУ. Серия 3.
связаться с нами