СМИ о нас
| 03.03.25 | 25.02.2025 ТАСС. Опыты физиков помогут раскрыть природу вспышек рентгена при разрядах молний |
МОСКВА, 25 февраля. /ТАСС/. Российские физики провели серию экспериментов, в рамках которых они проследили в лаборатории за формированием аналогов рентгеновских вспышек, возникающих при рождении разрядов молний в атмосфере Земли. Полученные ими данные приблизили ученых к разгадке природы этих загадочных вспышек излучения, сообщил Центр научной коммуникации МФТИ.
"Анализ пространственно-временных характеристик изученных вспышек рентгеновского излучения показывает, что мы имеем дело с некоторыми локальными источниками данного типа излучения, которые быстро эволюционируют во времени и в пространстве. При этом источник может быть не один, возможно появление множества источников, которые способны практически синхронно возникать в объеме разряда", - пояснил старший научный сотрудник Физического Института РАН (Москва) Егор Паркевич, чьи слова приводит ЦНК МФТИ.
Как отмечается в сообщении, долгое время ученые считали, что молнии представляют собой относительно простые электрические разряды, курсирующие между грозовыми облаками и поверхностью Земли. В начале прошлого десятилетия эта картина стала значительно сложнее. Оказалось, что молнии представляют собой природные фракталы, а первые спутниковые наблюдения за молниями показали, что их удары сопровождаются вспышками рентгена и гамма-излучения, хорошо заметными из космоса.
Природа и механизмы образования этих вспышек излучения высоких энергий, по словам Паркевича и ученых, пока остается загадкой для ученых, для разрешения которой российские физики создали специализированную установку, позволяющую отслеживать процесс рождения разрядов молний и вспышек рентгена с чрезвычайно высоким временным разрешением, составлявшим порядка трех наносекунд.
Для их всестороннего изучения ученые расположили рядом с установкой, в которой рождались миниатюрные аналоги молний, набор из шести высокоскоростных детекторов рентгена. При их помощи физики проследили, где и когда возникали источники вспышек рентгена и изучили их спектр. Эти замеры показали, что вспышки рентгена возникают очень быстро, за десятки наносекунд после начала взаимодействий между растущими "половинами" молнии, при этом механизм их появления носит сложный коллективный характер.
"Чаще всего первый источник рентгена появляется вдали от электродов, примерно в области середины разрядного промежутка. Он способен расширяться от области возникновения как в сторону анода, так в сторону катода, причем это происходит с колоссальной скоростью, порядка 100 тыс. км/с. Результаты наших замеров качественно меняют современные представления о возможных источниках рентгеновских излучений в лабораторных атмосферных разрядах", - подытожил Паркевич.
| 27.02.25 | 27.02.2025 Naked Science. Российский радиотелескоп обнаружил возможные источники ультра-высокоэнергетических нейтрино |
Группа международных исследователей, работающая в рамках эксперимента KM3NeT — глубоководной нейтринной обсерватории в Средиземном море, зафиксировала уникальное событие: они детектировали ультра‑высокоэнергетическое нейтрино с оценочной энергией около 220 петаэлектронвольт (ПэВ). Это самое высокое значение, зафиксированное на сегодняшний день.
Представление художника о блазаре / © NASA/JPL-Caltech/GSFC, ru.wikipedia.org
Международный коллектив ученых, использующий в том числе данные российского радиотелескопа РАТАН-600 на Северном Кавказе, провел многочастотный анализ, направленный на поиск источников этого события, и сосредоточил внимание на активных ядрах галактик, известных как блазары. По результатам их работы вышел препринт, авторами которого стали ученые из международного консорциума KM3NeT и нескольких групп астрофизиков, в том числе российские авторы из Специальной астрофизической обсерватории (САО) РАН и Института ядерных исследований (ИЯИ) РАН, Физического института имени Лебедева РАН (ФИАН), Московского физико-технического института (МФТИ) и Казанского государственного университета (КГУ).
Начиная с середины XX века исследователи пытались разгадать природу космических лучей — частиц, достигающих Земли с космических источников с поразительными энергиями. Особый интерес представляет исследование нейтрино — почти не взаимодействующих с веществом элементарных частиц, которые способны переносить информацию о самых экстремальных процессах во Вселенной.
Пионерским событием стал случай, зарегистрированный обсерваторией IceCube в 2017 году, когда очередное детектирование нейтрино было связано с блазаром TXS 0506+056, что открыло новую эру в астрономии. В 2024-м году международный коллектив ученых, исследовав данные, собранные нейтринным телескопом ANTARES за последние его 13 лет работы, также установил значительную корреляцию между потоками высокоэнергетических нейтрино и направлениями на активные ядра галактик.
Теперь ученые KM3NeT, используя новейшие технологии и методы, продолжают эти исследования, стремясь установить связь между нейтрино и механизмами ускорения частиц в космических источниках.
220 ПэВ — это огромная энергия. Рекорд энергии частиц, которого удалось достичь на Большом адронном коллайдере, более чем в 30 тысяч раз меньше. Подобную энергию получить не так-то просто — для этого должны существовать особые экстремальные условия, в которых возможно такое ускорение частиц. Чтобы выделилась энергия, которой обладает одна элементарная частица в этом ультра‑высокоэнергетическом потоке, необходимо аннигилировать больше 200 миллионов атомов водорода, превратив всю их массу в энергию.
Блазары — это особая группа активных ядер галактик (AGN), в которых узкие, сильно релятивистские джеты направлены почти прямо в сторону Земли. Именно эти объекты способны излучать огромную энергию в широком спектральном диапазоне — от радио до гамма‑лучей, а изучение вспышечных процессов в их джетах может служить ключом к пониманию ускорения космических лучей. Цель исследования, поставленная коллективом KM3NeT, состояла в том, чтобы изучить характеристики детектированного нейтрино, а также провести поиск потенциальных источников, блазаров, чья активность могла бы быть связана с данным событием.
Событие регистрации нейтрино с энергией около 220 ПэВ получило обозначение KM3‑230213A. Оно было зафиксировано детектором, расположенным у берегов Сицилии, который позволил ограничить область неопределенности направления потока частиц до углового радиуса в три градуса с доверительной вероятностью 99%.
Чтобы разобраться, откуда могло прийти это загадочное послание, ученые проделали многоступенчатый анализ. Сначала они провели сбор многочастотных данных, используя архивные данные и новые, специально проведенные наблюдения. Были проанализированы данные в радиодиапазоне, полученные с помощью РСДБ-сетей и одиночных радиотелескопов (OVRO, РАТАН-600 и другие), а также рентгеновские (Swift‑XRT, Chandra, eROSITA), гамма- (Fermi‑LAT) и оптические данные.
Локализация KM3-230213A на звездном небе (зоны с вероятностями нахождения 68%, 90% и 99% заштрихованы тремя оттенками голубого цвета в виде концентрических кругов) вместе с другими яркими источниками. Галактическая плоскость показана пунктирной черной линией. Отмечены все яркие радиоблазары в круге ошибок направления прихода нейтрино, для которых имеются кривые блеска в радиодиапазоне по данным телескопов OVRO, РАТАН-600 и других / © https://arxiv.org/abs/2502.08484
Затем на основе методик, разработанных в предыдущих исследованиях, была составлена выборка из 17 кандидатов‑блазаров. После этого исследователи провели анализ временных корреляций — поиск связи во времени между вспышками в различных диапазонах (радио, рентген, гамма) и временем прихода нейтрино. Наиболее примечательной оказалась радио‑вспышка, зафиксированная в объекте PMN J0606‑0724, совпавшая с событием KM3‑230213A с вероятностью случайного совпадения всего лишь 0,26%.
Хотя прямая ассоциация нейтрино с каким-либо конкретным блазаром не может быть окончательно подтверждена при имеющемся на сегодняшний день объеме данных, обнаруженные корреляции — особенно в радиодиапазоне — дают важные подсказки о том, что процессы, происходящие в блазарах, могут способствовать образованию ультра‑высокоэнергетических нейтрино.
Новизна предложенного подхода заключается в комплексном использовании многочастотных данных для изучения нейтрино‑событий. Ранее исследования в этой области опирались преимущественно на отдельные диапазоны — радио, гамма или рентген. Сегодня же, благодаря синергии данных из различных спектральных областей, ученые получают возможность более точно локализовать источник нейтрино и оценить его физические параметры.
«Результаты нашей работы подчеркивают важность объединения наблюдений в различных диапазонах – от радио до гамма‑лучей — для всестороннего понимания экстремальных процессов во Вселенной, — рассказал Александр Попков, научный сотрудник лаборатории фундаментальных и прикладных исследований релятивистских объектов Вселенной МФТИ. — Понимание того, как в блазарах возникают ультра‑высокоэнергетические нейтрино, может привести к пересмотру моделей ускорения космических лучей, что, в свою очередь, имеет значение для фундаментальной физики и космологии».
Важно отметить, что проводимые исследования имеют важное значение не только с точки зрения фундаментальной науки о космических объектах, но и для прикладных задач на Земле. Разработка новых методов анализа и использования данных с высокой временной разрешающей способностью способна стимулировать совершенствование нейтринных обсерваторий и телескопов будущего. Улучшенные модели могут помочь астрономам планировать целевые наблюдения в периоды вспышек, что важно для исследования динамических процессов в активных ядрах галактик. Понимание процессов, приводящих к образованию высокоэнергетических частиц, может оказаться полезным для оценки потенциального влияния космических лучей на работу спутников и космических миссий.
Российские участники исследования поддержаны Минобрнауки Росси в рамках крупного научного проекта «Изучение происхождения, источников и свойств нейтрино на Байкальском нейтринном телескопе и других установках мирового класса».
https://naked-science.ru/article/column/ultra-vysokoenergetichesk
| 27.02.25 | 26.02.2025 Mail.ru. Раскрыт срок запуска российского прибора для прогноза солнечных вспышек |
Отечественный аппарат поможет исследовать причины возникновения вспышек и сыграет важную роль для повышения точности методов их прогнозирования. Рассказываем, что про него известно.
Российский прибор для изучения солнечных вспышек в представлении нейросети.
Источник: Kandinsky 3.1
Прибор для научного эксперимента «Солнце-Терагерц» планируют запустить к Международной космической станции (МКС) осенью этого года. Разработка предназначена для изучения причин возникновения солнечных вспышек, а также для улучшения способов их прогнозирования. Об этом ТАСС сообщил Владимир Махмутов, руководитель проекта, заведующий лабораторией физики Солнца и космических лучей Физического института имени П. Н. Лебедева (ФИАН).
Ученый подчеркнул важность исследования и анализа терагерцевого излучения (с частотой от 1 до 10 ТГц) для улучшения прогнозов солнечной активности. Это излучение хорошо поглощается земной атмосферой, из-за чего большинство наземных телескопов не способны точно его фиксировать.
По словам эксперта, существует несколько теоретических моделей, пытающихся предсказывать характеристики спектра в данном диапазоне. Тем не менее необходимы эксперименты, чтобы определить, какая именно модель соответствует реальности солнечного излучения. Именно эту задачу призван решить предлагаемый эксперимент, объясняет Махмутов.
Солнечная вспышка — взрывной процесс выделения энергии в атмосфере Солнца.
Источник: Unsplash
Прибор представляет собой конструкцию весом 47 кг, которая состоит из восьми детекторов. Каждый из них настроен на определенный частотный интервал — общая полоса регистрируемого излучения варьируется от 0,4 ТГц до 12 ТГц. Планируется установить этот аппарат на двухосную поворотную платформу, способную автоматически следить за позицией Солнца.
Ученый выразил надежду, что осенью прибор доставят на МКС, а весной следующего года космонавты установят его снаружи служебного модуля «Звезда». После установки начнется работа с устройством. Сообщается, что летный образец уже находится в Ракетно-космической корпорации «Энергия», где его готовят к полету в космос.
Изучение солнечных вспышек позволит повысить безопасность человека в космическом пространстве. Понимание механизмов развития этих явлений даст возможность заранее выявлять мощные выбросы энергии. Это, в свою очередь, поможет точнее оценивать, когда опасные потоки солнечных протонов достигнут Земли. Подобные данные критически важны для защиты людей и оборудования в космосе, заключает специалист.
| 27.02.25 | 26.02.2025 Профиль. На МКС доставят российский прибор для прогнозирования вспышек на Солнце |
На Международную космическую станцию (МКС) доставят прибор для изучения причин возникновения солнечных вспышек и прогнозирования их появления. Как ожидается, это произойдет осенью 2025 года, сообщил руководитель проекта, заведующий лабораторией физики Солнца и космических лучей Физического института им. Лебедева (ФИАН) Владимир Махмутов, о чем в среду, 26 февраля, сообщает ТАСС.
(Иллюстрация)
©Shutterstock/Fotodom
Ученый уточнил, что доставленный на орбиту 47-килограммовый аппарат весной 2026 года закрепят на внешней оболочке станции и он будет работать в круглосуточном режиме. Даже вне прямой видимости Солнца он позволит изучать фоновое излучение в космосе.
Полученные в результате эксперимента результаты имеют важнейшее значение, в частности они позволят оценить воздействие вспышек на Солнце на человека и аппаратуру, уточнил Махмутов. С ростом космической активности человечества их значение будет только возрастать, уверен ученый.
Как сообщалось, на Солнце 25 февраля зарегистрировали, вероятно, самый крупный в этом году выброс плазмы. Об этом стало известно из данных, полученных в Лаборатории солнечной астрономии Института космических исследований и Института солнечно-земной физики.
| 27.02.25 | 26.02.2025 ТАСС. Прибор для прогнозирования солнечных вспышек планируют запустить на МКС осенью |
МОСКВА, 26 февраля. /ТАСС/. Прибор для научного эксперимента "Солнце-Терагерц", который поможет раскрыть причины возникновения солнечных вспышек и прогнозировать их появление, планируют запустить к Международной космической станции (МКС) осенью 2025 года. Об этом сообщил ТАСС руководитель проекта, заведующий лабораторией физики Солнца и космических лучей Физического института им. П. Н. Лебедева (ФИАН) Владимир Махмутов.
По словам ученого, научиться лучше прогнозировать солнечную активность поможет исследование и анализ терагерцевого излучения (частотой от 1 до 10 ТГц). Излучение в этом диапазоне очень хорошо поглощается атмосферой Земли, поэтому большинство наземных телескопов неспособны эффективно его измерять. "Существует где-то пять-шесть теоретических моделей, которые экстраполируют, пытаются прорисовать график в этом диапазоне, сказать, там будет спектр такой или такой. Но необходим эксперимент, чтобы сказать уверенно, что на Солнце реализуется та или иная модель формирования терагерцевого излучения. И вот, по сути дела, наш эксперимент нацелен на решение этой задачи", - пояснил Махмутов.
Он рассказал, что 47-кг прибор состоит из восьми каналов-детекторов, каждый из которых настроен на свой частотный интервал - общий диапазон регистрируемого аппаратурой излучения составляет от 0,4 ТГц до 12 ТГц. Его планируется закрепить на двухосной поворотной платформе наведения, которая будет автоматически отслеживать позицию Солнца. "Я надеюсь, что осенью прибор запустят на МКС, а следующей весной космонавты установят его снаружи служебного модуля ("Звезда" - прим. ТАСС). Вскоре после этого планируем начать непосредственно работать с ним", - добавил ученый, отметив, что летный экземпляр научной аппаратуры находится в Ракетно-космической корпорации "Энергия", где его готовят к отправке в космос.
Махмутов также заметил, что во время нахождения МКС в зоне орбитальной ночи (той стороны витка орбиты, с которой невозможно наблюдать Солнце), прибор будет продолжать работу. "Кроме нашей важной информации по излучению Солнца, солнечных активных областей, мы еще будем иметь информацию о фоновом излучении астрофизического пространства", - сказал он.
По словам ученого, развитие моделей солнечных вспышек поможет обезопасить деятельность человека в космосе. "Если мы поймем, как развиваются солнечные вспышки, то мы сможем по наблюдениям за Солнцем заранее определять, что будет мощная вспышка. Соответственно, это даст нам возможность оценить, когда потоки солнечных протонов, являющиеся наиболее опасными для человека и для аппаратуры, достигнут Земли", - пояснил он.
Ученый подчеркнул, что солнечная активность - злободневная тема, необходимость изучения которой с каждым днем растет. "Дальше будет актуальность только нарастать, особенно в свете предполагаемых полетов - как автоматических станций, так и с человеком на борту - к Луне и планетам Солнечной системы. Все это требует знать о Солнце как можно больше, а главное - научиться прогнозировать его активность", - отметил Махмутов.
Наземные применения
Помимо прогнозирования солнечных вспышек, исследования терагерцового излучения также могут принести пользу на Земле, рассказал ученый. Его можно применять для разработки систем связи, а также в медицине. "Терагерцевое излучение безопасно для человека (в отличие от рентгеновских волн). Его можно использовать для диагностики и лечения заболеваний, в системах безопасности и мониторинга. В мире ведутся работы по изучению возможности использования тергерцевых волн в беспроводных высокоскоростных системах связи и других сферах", - заключил он.
| 27.02.25 | 25.02.2025 За науку. Опыты физиков помогут раскрыть природу вспышек рентгена при разрядах молний |
Коллектив ученых из Физического института имени П. Н. Лебедева РАН (ФИАН) и МФТИ представил новое исследование, посвященное рентгеновским излучениям, наблюдаемым в условиях лабораторных атмосферных разрядов. В своей работе они провели всесторонние измерения рентгеновских излучений в периферийной области атмосферных разрядов, инициированных при напряжении порядка одного миллиона вольт. Работа опубликована в Physical Review E.
Рентгеновское излучение, возникающее во время высоковольтных разрядов в воздухе, было предметом изучения на протяжении многих лет. Это явление наблюдается как в коротких, так и в длинных разрядах, а также во время молний в атмосфере Земли. Несмотря на значительное количество исследований, механизмы, ответственные за генерацию рентгеновского излучения в условиях атмосферных разрядов, до сих пор остаются неясными. Ранее было установлено, что вспышки рентгеновского излучения регистрируются во время взаимодействия различных плазменных структур в разряде — встречных стримеров или стримерных корон противоположной полярности. Однако конкретные механизмы генерации рентгеновского излучения всё еще требуют дальнейшего изучения.
Целью недавнего исследования российских физиков было получение всесторонних данных о пространственных, временных и спектральных характеристиках рентгеновских излучений в периферийной области разряда, инициированного при напряжениях до 1 МВ в открытых воздушных промежутках длиной 55 см. Ученые стремились установить основные закономерности в возникновении вспышек рентгеновского излучения, регистрируемых в процессе развития разряда, и локализовать пространственные области разряда, ответственные за их генерацию.
Эксперименты проводились с применением высоковольтных импульсов, которые имели время нарастания около 200 наносекунд и общую продолжительность порядка 1 микросекунды. Разрядный промежуток был сконструирован с катодом типа «игла-внутри-конуса» и полусферическим анодом из проволочной сетки. Параметры установки обеспечивали стабильные условия для наблюдения эмиссий рентгеновского излучения.
Для точного измерения напряжения и тока разряда использовались высокочувствительные электрофизические устройства с временным разрешением на уровне нескольких наносекунд. Важным инструментом исследований также являлись шесть сцинтилляционных рентгеновских детекторов SD1-SD6, позволяющих фиксировать вспышки рентгеновского излучения в процессе разряда. Каждый детектор был оснащен пластиковым сцинтиллятором (p-terphenyl+POPOP), соединенным с фотоэлектронным умножителем с высокой чувствительностью и временным разрешением на уровне 3 нс, надежно экранирован от электромагнитных помех и дополнительно помещен внутрь свинцовой трубы толщиной 1 см для улучшения точности регистрации рентгеновских излучений.
Для анализа вспышек рентгеновского излучения в конкретных зонах разряда на концах свинцовых труб были установлены круглые свинцовые диафрагмы толщиной 1 см. Это позволяло каждым детектором охватить независимые круговые области разряда, что способствовало более детальному изучению пространственных характеристик рентгеновского излучения. В некоторых экспериментах использовались детекторы без диафрагм, что расширяло поле зрения и позволяло фиксировать более широкий энергетический спектр излучения.
В ходе экспериментов применялись металлические фильтры поглощения, которые обеспечивали 100-кратное ослабление потока фотонов с различными энергиями. Это позволило исследователям более точно анализировать энергетический спектр рентгеновского излучения и его пространственно-временные характеристики. В дополнение к сборке детекторов SD1-SD6 исследователи задействовали сборку детекторов SD1*, SD2*, SD3* с широкой апертурой, расположенных близко друг к другу. Каждый из детекторов был закрыт индивидуальным металлическим фильтром. Конкретно, использовались фильтры из алюминия толщиной 3 мм и свинца толщиной 7 и 10 мм. Сборка детекторов SD1*-SD3* позволяла определить временной характер генерации фотонов с высокими и низкими энергиями во время одиночной вспышки рентгеновского излучения.
В дополнение к основным сборкам рентгеновских детекторов использовался еще один рентгеновский детектор (SD), обладающий высокой чувствительностью и широкой апертурой. В данном детекторе фотоэлектронный умножитель был соединен с прямоугольным сцинтиллятором. Вся поверхность сцинтиллятора была покрыта алюминиевой фольгой толщиной 10 мкм, защищенной светонепроницаемой бумагой. Детектор не был помещен в свинцовую трубу, в то время как его большая рабочая поверхность позволяла захватывать больше рентгеновских фотонов с различными энергиями, в отличии от представленных выше сборок детекторов. Высокочувствительный детектор SD использовался в первую очередь для регистрации самого раннего момента времени, связанного с появлением самых первых вспышек рентгеновского излучения в разряде, и дополнял ключевые сборки детекторов.
Рисунок 1. Схематическое изображение экспериментальной установки и использованных рентгеновских детекторов. Источник: Physical Review E.
Рисунок 2. (a) Схематическое изображение регистрации вспышек рентгеновского излучения с помощью сборки рентгеновских детекторов, закрытых сплошными свинцовыми фильтрами и без свинцовых диафрагм. [(b)—(d)] Распределения суммарной мощности P (в произвольных единицах) и наблюдаемого числа F (количество наблюдений, полученных с усреднением по временным интервалам в 1 нс) зарегистрированных вспышек рентгеновского излучения: (b) серия измерений (320 событий) с свинцовыми фильтрами толщиной 1 мм (Eν ≈ 65 кэВ), (c) серия измерений (380 событий) с свинцовыми фильтрами толщиной 3 мм (Eν ≈ 170 кэВ) и (d) серия измерений (310 событий) с свинцовыми фильтрами толщиной 7 мм (Eν ≈ 250 кэВ). Подписи к осям по левую сторону от графиков (в терминах F и P) на панелях (b), (c) и (d) аналогичны. Источник: Physical Review E.
Рисунок 3. (a) Схематическое изображение регистрации вспышек рентгеновского излучения с помощью сборки рентгеновских детекторов, закрытых алюминиевыми фильтрами и свинцовыми диафрагмами диаметром 4 см. [(b)–(d)] Распределения суммарной мощности P (в произвольных единицах) и наблюдаемого числа F (количество наблюдений, полученных с усреднением по временным интервалам 1 нс) зарегистрированных вспышек рентгеновского излучения: (b) серия измерений (120 событий) с алюминиевыми фильтрами толщиной 100 мкм (Eν ≈ 5 кэВ), (c) серия измерений (120 событий) с алюминиевыми фильтрами толщиной 3 мм (Eν ≈ 17 кэВ), и (d) распределения суммарной мощности для сравнения. Источник: Physical Review E.
В ходе экспериментов удалось показать, что на протяжении всей длины разрядного промежутка преобладает эмиссия фотонов с энергиями от 5 до 17 кэВ. При этом генерация фотонов с энергией в сотни кэВ (но не выше 300 кэВ) характерна для катодной, прикатодной, анодной и околоанодной областей разряда, тогда как примерно в середине разрядного промежутка (вдали от обоих электродов) наблюдаются преимущественно низкоэнергетические фотоны.
Рисунок 4. Верхняя панель: характерные осциллограммы тока и напряжения разряда.Средняя и нижняя панели: изображения (кадры 1–9), иллюстрирующие динамику развития разряда. Временные интервалы ∆ti регистрации кадров указаны на осциллограммах на верхней панели рисунка. Параметр «Exp.» обозначает время экспозиции кадра. Источник: Physical Review E.
«Наше исследование предоставляет новые экспериментальные данные, которые могут помочь в понимании механизмов генерации рентгеновских излучений во время натурных молниевых разрядов в атмосфере Земли, — отметил Ярослав Болотов, ассистент Физтех-кластера академической и научной карьеры МФТИ. — В частности, нам удалось установить наличие временных задержек между началом эмиссии низкоэнергетических и высокоэнергетических фотонов в одиночных вспышках рентгеновского излучения, что может указывать на сложный коллективный механизм их генерации в условиях развитой плазменной системы».
«Используя наносекундную визуализацию динамики развития плазменных структур разряда, удалось показать, что генерация рентгеновского излучения может начинаться практически синхронно вдоль всего разрядного промежутка через десятки наносекунд после первых актов взаимодействия встречных стримеров, растущих с анода, с катодом. Самые первые вспышки рентгеновского излучения наблюдаются в стадии развития разряда, когда в промежутке уже сформирована сложная сеть многочисленных плазменных каналов, а предпробойный ток и напряжение разряда составляют порядка 500 А и 1 МВ. Представленные в работе техники и подходы к диагностике излучений могут быть полезными в разработке новых методов молниезащиты и прогнозирования электрических явлений в атмосфере Земли», — рассказал Александр Огинов, кандидат физико-математических наук, исполняющий обязанности руководителя Отдела физики высоких плотностей ФИАН.
«Анализ пространственно-временных характеристик зарегистрированных вспышек рентгеновского излучения показывает, что мы имеем дело с некоторыми локальными источниками данного типа излучения, которые быстро эволюционируют во времени и в пространстве. При этом источник может быть не один, возможно появление множества источников, которые способны практически синхронно возникать в объеме разряда. Чаще всего первый источник появляется вдали от электродов примерно в области середины разрядного промежутка и способен распространяться от области своего возникновения как в сторону анода, так в сторону катода, при чем с колоссальной скоростью порядка 10^10 см/с. Результаты исследований качественно меняют современные представления о возможных источниках рентгеновских излучений в лабораторных атмосферных разрядах», — рассказал Егор Паркевич, кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник Отдела физики высоких плотностей энергии ФИАН.
Рисунок 5. Пространственно-временная локализация рентгеновских вспышек в отдельных разрядных событиях с использованием сборки детекторов SD1–SD6, закрытых свинцовыми диафрагмами с отверстием диаметром 4 см и алюминиевыми фильтрами толщиной 100 мкм. Параметр «Exp.» обозначает время экспозиции кадра, а ∆ti обозначает временной интервал съемки разряда быстрыми камерами. Источник: Physical Review E.
Новизна проведенных исследований заключается в получении принципиально новых высокоточных данных о пространственно-временных характеристиках рентгеновских излучений и представлений о закономерностях их генерации в условиях лабораторных атмосферных разрядов. Работа российских ученых открывает перспективы для дальнейших исследований, направленных на изучение механизмов генерации рентгеновских излучений в различных условиях, в частности, во время молниевых разрядов в земной атмосфере, а также на разработку новых методов диагностики излучений сложных плазменных систем в реальном времени. Исследователи планируют продолжить свои эксперименты, чтобы более глубоко понять физику атмосферных разрядов и их факторы воздействия на окружающую среду.
Исследование было поддержано Российским научным фондом (грант № 23-19-00524).
| 24.02.25 | 21.02.2025 Сноб. «Росатом» запускает платформу для развития квантовых технологий в экономике |
Компании приглашают к совместной работе над внедрением квантовых вычислений
Фото предоставлено пресс-службой
Накануне на стартовавшем в Москве Форуме будущих технологий при поддержке госкорпорации «Росатом» прошла сессия «Квантовые технологии: на рубеже возможностей». Повестку дискуссии определили вопросы практического применения квантовых технологий в российской экономике и социальной сфере.
По словам участников сессии, за последние годы российские специалисты добились значительных результатов в квантовых вычислениях. С 2020 по 2024 год ученые и инженеры разработали работающие квантовые вычислители на четырех основных платформах: ионных ловушках, атомных массивах, фотонах и сверхпроводниках. Россия вошла в число мировых лидеров наряду с США и Китаем, а также стала одной из шести стран, где созданы квантовые компьютеры с мощностью 50 кубитов и более.
Еще одной задачей эксперты назвали интеграцию квантовых технологий в экономику. По мнению участников сессии, это ключевой этап, который позволит сформировать в России полноценный рынок квантовых решений. Параллельное развитие квантового компьютера и его индустриального применения может дать стране конкурентные преимущества в различных отраслях.
Директор по квантовым технологиям «Росатома» Екатерина Солнцева заявила, что корпорация запускает коммуникационную площадку для определения приоритетных направлений. Компании могут присоединиться к работе по формированию перечня задач, где квантовые вычисления принесут наибольшую пользу.
Фото предоставлено пресс-службой
«Сейчас все понимают, что квантовые технологии нужны, но многие задаются вопросом об их будущем применении. Целесообразно этот перечень индустриальных задач институализировать, чтобы к нему можно было обращаться. В том числе, планировать научные исследования, исходя из понимания, что для ряда задач у нас уже есть технологии, для каких-то — еще нет, но мы над ними работаем, а для каких-то, возможно, надо стартовать новые проекты», — отметила Солнцева.
«Росатом» и развитие квантовых технологий
«Росатом» — многопрофильный технологический холдинг, включающий предприятия энергетики, машиностроения и строительства. В корпорации работают около 400 тысяч человек. С 2020 года она курирует дорожную карту по квантовым вычислениям, инвестируя в нее совместно с государтсвом. За четыре года на проект направлено 24 млрд рублей, половину из которых выделил «Росатом».
В рамках этой программы создан 50-кубитный квантовый компьютер на ионах (ФИАН и Российский квантовый центр), а также прототип аналогичного устройства на нейтральных атомах рубидия (МГУ и РКЦ). Россия, наряду с США и Китаем, обладает технологиями на всех ключевых платформах: ионах, атомах, фотонах и сверхпроводниках.
Кроме разработки квантовых вычислителей, в России формируется система подготовки специалистов. В проекте задействованы ведущие вузы и научные центры, а число профильных специалистов превышает тысячу человек. Следующий этап, рассчитанный до 2030 года, будет направлен на внедрение квантовых технологий в промышленность.
https://snob.ru/news/rosatom-zapuskaet-platformu-dlia-razvitiia-kvantovykh-tekhnologii-v-ekonomike/
| 24.02.25 | 21.02.2025 ВКонтакте Цифровой Росатом. Директор ФИАН выступил на Форуме будущих технологий |
Продолжаем делиться интересными моментами с полей Форума Будущих технологий
Николай Колачевский, директор Физического института имени П.Н. Лебедева Российской академии наук, поделился своим видением будущего практического применения квантовых компьютеров и рассказал, будут ли вычислительные мощности этой технологии доступны широкому кругу пользователей
| 24.02.25 | 21.02.2025 Телеграм-канал Цифровой Росатом. Директор ФИАН выступил на Форуме будущих технологий |
Продолжаем делиться интересными моментами с полей Форума Будущих технологий
Николай Колачевский, директор Физического института имени П.Н. Лебедева Российской академии наук, поделился своим видением будущего практического применения квантовых компьютеров и рассказал, будут ли вычислительные мощности этой технологии доступны широкому кругу пользователей
| 21.02.25 | 20.02.2025 Научная Россия. ФИАН принял делегацию Китайской академии наук |
В ходе встречи стороны рассмотрели вопросы создания Китайско-российского физического центра.
Глава делегации Академии наук Китая директор Института теоретической физики Чжоу Шаньгуй обсудил с директором Физического института им. П.Н. Лебедева РАН Николаем Колачевским статус взаимодействия ФИАН с учеными Китая и перспективы развития дальнейшего сотрудничества.
Большой интерес у зарубежных коллег вызвали отечественные фундаментальные исследования в области лазерной и ядерной физики, оптики и астрофизики. В состав делегации вошли заместители директоров Института теоретической физики Академии наук Китая, Шанхайского института оптики и точной механики, Хэфэйской академии физических наук, Чанчуньского института оптики и физики точной механики, а также представители посольства КНР в РФ.
В завершение своего визита гости посетили лабораторию «Оптика сложных квантовых систем», где им показали 50-кубитный квантовый компьютер и сверхточные оптические часы. Кроме того, китайские ученые побывали в Центре высокотемпературной сверхпроводимости и квантовых материалов им. В.Л. Гинзбурга ФИАН.
Отметим, что создание Китайско-российского физического центра намечено в рамках соглашения, подписанного на высшем уровне между председателем Китайской Народной Республики Си Цзиньпинем и Президентом Российской Федерации Владимиром Путиным.
Информация и фото предоставлены Отделом по связям с общественностью ФИАН
Фото: Артём Доев
https://scientificrussia.ru/articles/fian-prinal-delegaciu-kitajskoj-akademii-nauk
