17 февраля 2009 года исполнилось 100 лет со дня рождения талантливого ученого, одного из создателей синхроциклотрона Петербургского института ядерной физики Дмитрия Георгиевича Алхазова.

Имя Д.Г. Алхазова помнят многие физики, особенно те, кто связал свою научную судьбу с ускорительной техникой. Для одних он был учителем, для других - другом, объектом восхищения и подражания. Дмитрий Георгиевич был незаурядной личностью.

По отцовской линии Дмитрий Георгиевич происходил от грузинских дворян Тифлисской губернии России. По материнской линии он происходил из рода известных книгоиздателей и книготорговцев Глазуновых. К роду Глазуновых относился, кстати, и известный композитор Александр Константинович Глазунов.

Конечно же, имея такое социальное происхождение, Дмитрий Георгиевич в советское время имел большие проблемы с поступлением в высшие учебные заведения. Однако в детстве он получил блестящее домашнее образование и благодаря своим выдающимся способностям стал признанным авторитетом в области физики и техники ускорителей со степенью доктора наук. Его коллеги всегда отмечали его прекрасное знание русского языка и прекрасное знание физики. Дмитрия Георгиевича отличала большая демократичность, он был человеком чести, не терпел вранья и человеческой глупости. Если начальство в обращении с ним допускало грубость и переходило на крик, то он мог ответить тем же.

Окончив в 1928 году среднюю школу № 13 г. Ленинграда, сначала работал разнорабочим, затем лаборантом в Высшей школе связи. В 1930 году поступил в физический отдел Государственного Радиевого института Академии наук СССР в качестве научно-технического сотрудника. В 1933 году вошел в состав бригады по проектированию и постройке циклотрона Радиевого института, которую возглавил профессор Л. В. Мысовский. Впоследствии эта бригада была реорганизована в лабораторию. До 1941 года в основном вел работу в циклотронной лаборатории Радиевого института. В 1941 году был назначен заместителем заведующего и научным руководителем циклотронной лаборатории. Первый в СССР циклотрон Радиевого института был построен, введен в действие и исследован при самом непосредственном участии Д.Г. Алхазова. В этой работе Дмитрий Георгиевич проявил себя как незаурядный физик-экспериментатор.

 В 1942 году Д.Г. Алхазов был откомандирован в лабораторию №4 Физико-технического института  АН СССР. В 1944 году защитил кандидатскую диссертацию на тему "Применение тлеющего разряда в качестве источника ионов в циклотроне". В 1945 году окончательно был переведен на работу в ФТИ АН СССР для участия в «Атомном проекте СССР».

Введение в строй циклотрона ФТИ было произведено под его руководством. В течение многих лет в циклотронной лаборатории ФТИ, руководимой Д. Г. Алхазовым, проводились систематические исследования кулоновского возбуждения ядер. За этот цикл работ Д. Г. Алхазову и ряду его сотрудников была присуждена Государственная премия в области науки за 1968 год.

Очень плодотворным был период жизни Дмитрия Георгиевича, связанный с сооружением Гатчинского протонного синхроциклотрона, который явился одной из базовых уникальных установок Петербургского института ядерной физики.

В середине 50-х годов было принято Правительственное решение о создании на базе Ленинградского Физико-технического института им. А.Ф. Иоффе АН СССР (ФТИ) Гатчинского филиала института, в который предполагалось перевести из ФТИ все исследования в области физики ядра и элементарных частиц. В качестве основных базовых экспериментальных установок Филиала ФТИ  было решено построить модернизированный исследовательский реактор ВВР-М мощностью 10 МВт и самый крупный в своем классе синхроциклотрон  на рекордную для этого типа ускорителей энергию ускоряемых протонов 1000 МэВ. Исследовательский реактор института был пущен в эксплуатацию в 1959 году, ускоритель - в 1970 году. После завершения строительства в 1971 году Филиал ФТИ был преобразован в самостоятельный Ленинградский, теперь Петербургский, институт ядерной физики им. Б.П. Константинова РАН (ПИЯФ РАН).

К работе по сооружению Филиала ФТИ были привлечены ведущие ученые Физико-технического института. Научным руководителем по созданию Филиала был назначен профессор Давид Моисеевич Каминкер, научным руководителем по сооружению реактора – известный физик ядерщик Лев Ильич Русинов, научным руководителем по сооружению синхроциклотрона – Дмитрий Георгиевич Алхазов. Позднее научным руководителем по подготовке и организации проведения научных исследований на синхроциклотроне был назначен бывший директор Физтеха украинский академик Антон Пантелеймонович Комар.

Дмитрий Георгиевич очень активно взялся за работу по сооружению синхроциклотрона. По его инициативе к работе по созданию синхроциклотрона были привлечены молодые сотрудники Физтеха: Н.К.Абросимов, Н.Н.Чернов, А.В.Куликов, С.П.Димитриев, Г.Ф.Михеев, Г.А.Рябов, В.А. Елисеев, И.А Петров, Ю.Т. Миронов, И.И.Ткач и другие.

В разработке, сооружении и вводе в эксплуатацию синхроциклотрона ведущая роль принадлежала Филиалу ФТИ и Научно-исследовательскому институту электрофизической аппаратуры им. Д.В. Ефремова (НИИЭФА). Проект здания синхроциклотрона и его технологических систем по техническому заданию Филиала ФТИ был разработан в "Ленинградском проектном институте" (теперь ГУП ГИ ВНИПИЭТ), проект систем электропитания и нестандартного электротехнического оборудования разработали НИИЭФА и ГПИ "Тяжпромэлектропроект". Изготовление нестандартного оборудования синхроциклотрона было осуществлено на заводе ЛЭЗ ЛЕО «Электросила». Строительство синхроциклотрона было начато в 1957 году силами военных строителей «Главспецстроя», и уже в 1964 году были построены все здания ускорительного комплекса и закончен монтаж основного оборудования и систем электропитания.

Сложной технической проблемой было создание электромагнита синхроциклотрона и формирование в зазоре электромагнита заданного распределения магнитного поля, необходимого для обеспечения устойчивого движения протонов при их ускорении до конечной энергии. Электромагнит синхроциклотрона, разработанный НИИЭФА, является самым большим в мире электромагнитом со сплошным полюсом. Диаметр полюсных наконечников магнита 6,85 м, внешние габариты магнита 16,5х7,8х10 м3 , вес магнитопровода 7800 т, мощность электропитания 1 МВт.

Наиболее серьёзная проблема, от решения которой по существу зависела судьба синхроциклотрона,заключалась в создании высокочастотной системы синхроциклотрона с перекрытием по частоте, равным 2,3, что явилось следствием высокой для этого типа ускорителей конечной энергии ускоряемых протонов. Такое перекрытие по частоте ускоряющего напряжения на момент создания синхроциклотрона на энергию 1 ГэВ среди действующих синхроциклотронов не было достигнуто нигде, и для решения этой проблемы потребовался поиск принципиально новых решений, как для выбора конструктивной схемы резонансной системы, так и для выбора схемы вариатора частоты. Конструкция высокочастотной системы была разработана в НИИЭФА. С целью ускорения и удешевления работ доводка изготовленной на заводе ЛЭЗ «Электросила» высокочастотной системы до проектных параметров была осуществлена на реальной системе на месте монтажа в г. Гатчина. Работы были проведены в 1967-1970 годах совместно сотрудниками Филиала ФТИ и НИИЭФА. В ходе этой работы была тщательно проанализирована принципиальная схема и конструкция резонансной системы, и на основе проведенного анализа в конструкцию системы были внесены необходимые изменения, которые позволили довести систему до проектных параметров. Для увеличения коэффициента перекрытия по емкости были внесены изменения в конструкцию индуктивных элементов вариатора частоты. С целью обеспечения устойчивого возбуждения высокочастотной системы во всем рабочем диапазоне частот и подавления поперечных мод колебаний дуанта была разработана статическая двухфидерная система связи лампового блока генератора с резонансной системой. Была разработана система оптимизации амплитудной программы синхроциклотрона. По материалам этих разработок оформлено два авторских свидетельства.

Не менее сложные проблемы были решены при создании вакуумной ускорительной камеры с объемом около 35 м3 . Сложной проблемой явилось создание системы эффективного вывода протонного пучка из ускорительной камеры. Обычно на всех синхроциклотронах, запущенных до 1970 года, для вывода пучка из ускорительной камеры использовались регенеративные системы вывода. Эффективность вывода этих систем не превышала 5-6%. В связи с этим путем расчета на ЭВМ большого количества траекторий в регенеративной выводной системе был проведен анализ потерь пучка в процессе вывода. На основе этого анализа для синхроциклотрона на 1 ГэВ была разработана и осуществлена широкоапертурная регенеративная система вывода с пассивным магнитным каналом, оптическая ось которой выбрана не из условия прохождения по ней равновесной частицы, как это делалось раньше, а из условия прохождения частицы, находящейся в максимуме плотности частиц в фазовом пространстве. С тем, чтобы исключить влияние магнитного канала на движение протонов внутри ускорительной камеры, магнитный канал системы вывода со стороны рабочего объема камеры был тщательно заэкранирован с помощью магнитных экранов. В результате после запуска ускорителя на разработанной в институте системе вывода была получена рекордная для того времени эффективность вывода, составляющая 30%.

По завершении комплекса работ по наладке узлов ускорителя в 1967 году при непосредственном участии Д.Г. Алхазова был осуществлен первый пуск синхроциклотрона. В 1970 году синхроциклотрон был введен в эксплуатацию и, начиная с этого времени, ускоритель начал выдавать ежегодно на физический эксперимент от 4000 до 6000 часов машинного времени. С вводом синхроциклотрона в эксплуатацию было завершено создание первой очереди ускорительной базы ПИЯФ, на основе которой было обеспечено на длительную перспективу проведение фундаментальных и прикладных исследований по планам института в различных областях физики, медицины и радиационной технологии.

После пуска синхроциклотрона параллельно с интенсивной работой ускорителя на физический эксперимент на нем начала проводиться программа усовершенствования, которая была направлена на увеличение интенсивности и качества пучка, создание новых трактов пучков, а также улучшение эксплуатационных характеристик ускорителя и повышение надежности его работы.

В настоящее время на пучках синхроциклотрона проводится широкая программа научных и прикладных исследований по планам Российской Академии наук. При проведении экспериментальной программы на синхроциклотроне коллектив ученых ПИЯФ сотрудничает с большинством научных центров данного профиля, как в России, так и за рубежом. И в наши дни синхроциклотрон ПИЯФ на энергию протонов 1 ГэВ  остается одним из активно действующих протонных ускорителей средних энергий в России и успешно эксплуатируется, обеспечивая выполнение плана научно-исследовательских и прикладных работ института. В 1996 году синхроциклотрон ПИЯФ решением МинПромНауки РФ получил статус уникальной установки Российской Федерации национальной значимости. И это является лучшим памятником Дмитрию Георгиевичу Алхазову.

Н.К. Абросимов

 

 
     

 

 

вернуться к списку статей