Научные сотрудники Лос-Аламосской национальной лаборатории (США) 

Выпускники ВШОПФ 1999-2004 гг.

Лос-Аламосская национальная лаборатория (LANL) была основана в США в 1943 г. в рамках Манхэттенского проекта с единственной целью — разработать и изготовить атомную бомбу. Семьдесят лет спустя, сегодняшний Лос-Аламос характеризуется высочайшим научным уровнем в сочетании с такими базовыми ценностями, как интеллектуальная свобода, безопасность и служение национальным интересам. Выдающийся научный уровень исследований — отличительная особенность Лос-Аламоса в прошлом, настоящем и будущем.

Выпускники Высшей школы общей и прикладной физики с успехом вносят вклад в осуществление научно-исследовательской миссии LANL на протяжении более чем десяти лет, работая в различных областях науки. Используя свою углублённую подготовку в области электродинамики, физики плазмы и квантовой теории, российские выпускники в LANL разрабатывают новые концепции для перспективных ускорителей.

Научный сотрудник LANL Евгения Симаков (Смирнова) (выпускник ВШОПФ 1999 г., PhD 2005 г. — Массачусетский технологический институт (MIT)) возглавляет исследования структур с фотонной запрещенной зоной для ускорительных приложений. Повышение частоты в современных ускорителях может привести к созданию более компактных, дешёвых и экономичных ускоряющих структур. Однако с повышением частоты за счёт применения мод более высокого порядка снижается порог разрушения электронного пучка, что ухудшает его качество. Поскольку структуры с фотонной запрещенной зоной свободны от мод высокого порядка, они позволяют получить высококачественный электронный пучок высокой энергии при потенциально низких затратах. Такие структуры могут стать эффективным решением для фильтрации мод высокого порядка для Международного линейного коллайдера (ILC), а также для ускорителей-рекуператоров для высокотоковых лазеров на свободных электронов. Евгении помогает в работе аспирант MIT Сергей Арсеньев (выпускник ВШОПФ 2011 г.), который разрабатывает и тестирует сверхпроводящие структуры с фотонной запрещенной зоной.

Научный сотрудник LANL Дмитрий Щегольков (выпускник ВШОПФ 2004 г., кандидат физико-математических наук 2007 г. — Институт прикладной физики РАН) является ведущим экспертом LANL в области устройств миллиметрового и терагерцового диапазона. Он проводит исследования терагерцовых метаматериалов, разрабатывая субволновые терагерцовые поглотители и электрооптические модуляторы поля. Метаматериалы представляют собой искусственно созданные среды со свойствами, не встречающимися у обычных существующих в природе материалов, — такими, как отрицательный показатель преломления. Метаматериалы имеют большое значение в освоении терагерцового диапазона электромагнитных волн.

Научный сотрудник LANL Николай Ямпольский (выпускник ВШОПФ 2002 г., PhD 2008 г. — Принстонский университет) занят исследованиями физики релятивистских электронных пучков с приложениями в области лазеров на свободных электронах (ЛСЭ). Рентгеновские ЛСЭ в последнее время обусловили значительный прогресс в науке. В ближайшей перспективе они станут важнейшими инструментами для изучения структуры и функций материалов и биологических систем. Новый ЛСЭ жёсткого рентгеновского диапазона, названный MaRIE (Matter Radiation Interaction at Extremes — экстремальное взаимодействие излучения с веществом) в настоящее время находится на ранней стадии конструирования в Лос-Аламосе. MaRIE будет генерировать излучение с длиной волны 0,3 ангстрем, что в три раза меньше, чем излучение любых других ЛСЭ, существующих или проектируемых в мире. Физика электронных пучков является также темой будущей диссертации аспиранта Гавайского университета Александра Малыженкова (выпускник ВШОПФ 2011 г.). Он осуществляет численное моделирование линии пучка в ускорителе и разрабатывает эксперимент по компрессии сгустков электронов с двойным преобразованием эмиттанса для установки MaRIE.

Петр Анисимов (выпускник ВШОПФ 2001 г., PhD 2008 г. — Техасский университет A&M) получил специальную постдокторскую стипендию дирекции LANL для исследований в области квантовой теории рентгеновских ЛСЭ. Петр изучает генерацию рентгеновского излучения пучком релятивистских электронов в периодическом магнитном поле в режимах, при которых должна приниматься во внимание квантовая природа электронов. Он также разрабатывает новые режимы работы ЛСЭ на основе аналогий с традиционной лазерной физикой с целью создания более эффективного источника рентгеновского излучения с повышенной степенью когерентности.

Вот что говорит о выпускниках Высшей школы общей и прикладной физики доктор Брюс Карлстен, главный инженер отделения ускорительной техники LANL, член Американского физического общества: «Студенты Нижегородского государственного университета составляют на удивление большую и важную часть нашего подразделения — Электродинамики больших мощностей — в Лос-Аламосской национальной лаборатории. У нас работают четверо выпускников Высшей школы общей и прикладной физики: Евгения Симаков (урожденная Смирнова), Дмитрий Щегольков, Николай Ямпольский и Петр Анисимов. Все они пришли в Лабораторию с исключительно высокой академической подготовкой. Двое получили престижные позиции постдокторских стипендиатов дирекции, еще один выиграл грант для выдающихся постдоков. Все они выполняют научную работу на весьма высоком уровне и получают результаты, имеющие большое значение. Одна из выпускников, Евгения Симаков, выиграла в весьма жестком конкурсе награду министерства энергетики для молодых ученых и президентскую награду для молодых ученых и инженеров — наивысшую и весьма редкую награду американского правительства за научные достижения. Она является ведущим в мире специалистом в области разработки сверхпроводящих ускоряющих структур с фотонной запрещенной зоной, которые в будущем могут обеспечить прорыв в технике ускорителей. Она также находится на переднем крае исследований в области перспективных схем ускорения в сотрудничестве с различными экспериментальными лабораториями США. Другой выпускник занимается исследованиями метаматериалов, имеющими большое значение. Совместно они разработали первую лампу с бегущей волной, основанную на метаматериалах, и продемонстрировали ее действие. Двое других выпускников Нижегородского государственного университета, работающих у нас, выполняют теоретические исследования, разрабатывая физические основы, необходимые для создания рентгеновского лазера на свободных электронах. Вклад, сделанный этими четырьмя сотрудниками за такое короткое время, весьма значителен как для нашей организации, так и для научных сообществ в области физики ускорителей, микроволновых устройств и лазеров на свободных электронах. Нижегородский государственный университет повлиял на успех нашей научной организации сильнее, чем любое другое образовательное учреждение, даже в сравнении с американскими университетами.»

[Данный материал получен из Лос-Аламосской национальной лаборатории и публикуется в переводе на русский язык.]