Первая страница
Наша команда
Контакты
О нас

    Главная страница


П. П. Кулиш был избран почетным доктором City University




страница1/6
Дата03.07.2017
Размер0.67 Mb.
  1   2   3   4   5   6
Наиболее важные результаты фундаментальных исследований, полученные в институтах СПбНЦ РАН за 2007 год

Петербургское отделение Математического института им. В.А. Стеклова


(1) G. Seregin, W. Zajaczkowski, «A Sufficient Condition of Regularity for Axially Symmetric Solutions to the Navier-Stokes Equations», SIAM Journal on Mathematical Analysis, 39 (2) (2007), 669-685

Аннотация: Г.А.Серегин (совместно с W. Zajaczkowski) доказал достаточное условие локальной регулярности слабых осесимметричных решений трехмерной системы Навье-Стокса. Интенсивные исследования по данной проблематике велись, начиная с середины 60-ых годов, однако полностью исследованным, на сегодняшний день, является только задача Коши при отсутствии у осесимметричного решения угловой компоненты вектора скорости (так называемый 2D-2D случай). Для осесимметричного 2D-3D случая на сегодняшний день известен только ряд условных результатов по регулярности. Полученный результат, по сути, является своеобразным «мировым рекордом», т.е. он уточняет и улучшает ряд предшествовавших результатов.


(2) P.P.Kulish, A.I.Mudrov. Dynamical reflection equation. Contemporary Mathematics, v. 433, pp. 281-309 (2007).

Аннотация: П.П.Кулиш (совместно с А.И.Мудровым) определил динамическое уравнение отражения над общей (неабелевой) базой. Связанные с ним алгебраические структуры получены посредством применения динамического обобщения преобразования скручивания (твиста) квантовых групп к обычному уравнению отражения, точнее, к соответствующей алгебре Кулиша-Склянина. Полученная алгебра К является комодулем над динамичеким аналогом алгебры Фаддеева-Решетихина-Тахтаджана. Определен динамический след, с помощью которого построены центральные элементы алгебры К.



Награды и премии, полученные сотрудниками института за 2007 год:
П.П.Кулиш был избран почетным доктором City University (Лондон, Великобритания).
С.В.Буяло удостоин премии имени П.Л. Чебышёва Правительства Санкт-Петербурга и Санкт Петербургского научного центра Российской академии наук за выдающиеся научные результаты в области науки и техники за 2007 год.

Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе



Современные проблемы физики плазмы

Новый метод подачи топлива в горячую зону токамака и управления плотностью плазмы с помощью инжекции высокоскоростной плазменной струи

А.В. Воронин, В.К. Гусев

Впервые в мире разработан и изготовлен источник чистой и плотной водородной плазменной струи, основанный на взрывном принципе образования сгустка газа с последующей ионизацией и ускорением. Скорость и плотность плазменной струи составляют 200 км/с и 2×1022 м-3 и на порядок превышают полученные одновременно параметры существующих аналогов.

В экспериментах на сферическом токамаке Глобус-М в экспериментах по инжекции струи в плазму объяснен механизм преодоления плазменной струей магнитного поля в результате рекомбинации и доказано проникновение струи в центральную область плазмы. Показана возможность управления профилем плотности плазмы в токамаке с помощью плазменной струи.

Полученные результаты могут быть существенны для решения проблемы подпитки термоядерного реактора топливом.


Актуальные проблемы физики конденсированных сред

Акустический солитон как инструмент для сверхбыстрого управления энергией оптических резонансов в полупроводниковых структурах

А. В. Щербаков, А. В. Акимов, Д. Р. Яковлев

Впервые экспериментально наблюдался сверхбыстрый (за время 1 пс) пьезоспектроскопический эффект в полупроводниковых наноструктурах. Эффект обусловлен возникновением акустического солитона – импульса деформации, распространяющегося со скоростью звука. Обнаружено что воздействие акустического солитона на полупроводниковую наноструктуру вызывает чрезвычайно сильные изменения в оптических спектрах, обусловленные сдвигом энергии электронных уровней при деформации. Обнаруженный эффект открывает возможности для сверхбыстрого управления электронным спектром и оптическими свойствами материалов, используемых в приборах нанофотоники и оптоэлектроники.


2. Академические, государственные и международные премии, государственные награды, полученные сотрудниками Института в 2007 году.
1) Андреев В.М., Премия им. А.С.Попова, Правительство СПб и СПб НЦ РАН
2) Перель В.И. Премия им. А.Ф.Иоффе, Правительство СПб и СПб НЦ РАН  
3) Голуб Л.Е., Премия им. Л.Эйлера, Правительство СПб и СПб НЦ РАН  
4) Минтаиров С.А., Калюжный Н.А., Гудовских А.С. Премия 4-й Общероссийского конкурса молодежных исследовательских проектов в области энергетики, Фонд «Глобальная энергия»

Институт прикладной астрономии


Радиоастрономия и радиоинтерферометрия


  1. Впервые в России начаты национальные программы высокоточного определения параметров вращения Земли (ПВЗ), опирающиеся на регулярные наблюдения радиоинтерферометрической сети «Квазар-КВО» с последующей корреляционной и посткорреляционной обработкой. Среднеквадратические отклонения от ряда IERS C04 значений ПВЗ, полученных по этим программам, составляют 1,1мс. дуги для координат полюса, 37 мкс. для поправки Всемирного времени и 0,7 мс. дуги для координат небесного полюса, что полностью соответствует мировому уровню и перспективным требованиям системы ГЛОНАСС.




  1. В 2007 году в обсерватории «Бадары» начались регулярные наблюдения в составе международной РСДБ сети IVS (International VLBI Service for Geodesy and Astrometry). В наблюдениях используется разработанная в ИПА РАН система преобразования сигналов (СПС) Р1000, а также регистрирующее устройство на магнитных дисках на основе Mark5B. В этом году было проведено 13 сеансов наблюдений по программам IVS R4, EURO, T2. Эти сеансы являются одним из первых в мире опытов применения нового регистратора Mark5B в геодезических РСДБ наблюдениях. Таким образом, к настоящему времени все три радиотелескопа комплекса «Квазар-КВО» участвуют в РСДБ наблюдениях как по международным, так и по национальным программам.




  1. В обсерватории «Бадары» введена в эксплуатацию автоматизированная измерительная установка, которая позволяет проводить сличения до трех водородных стандартов по заданной программе. Результаты передаются в масштабе времени, близком к реальному, по ВОЛС в ИПА РАН для обработки и анализа. Установка позволяет проводить сличения двух стандартов между собой на интервалах времени 1 - 1000с, взаимные сличения трех стандартов между собой на интервале времени 1 сутки и внешние сличения ведущего стандарта по сигналам ГНСС.

4. Впервые в ИПА РАН была проведена экспериментальная проверка возможности передачи данных 15-ти сканов часовой сессии РСДБ-наблюдений, проведенных в обсерватории «Светлое» объемом порядка 15 Гбайт с использованием высокоскоростного протокола Tsunami. Последовательная передача каждого скана данных объемом порядка 1 Гбайта осуществлялась по выделенному каналу связи академического провайдера РОКСОН с пропускной способностью 100 Мбит/с в центр корреляционной обработки Haystack на экспериментальный сервер буферизации данных с сервера ИПА РАН. На обоих серверах была установлена операционная система Linux. Средняя скорость передачи данных составила величину порядка 25 Мбит/с. Время передачи - 1,5 часа. Данные, полученные из обсерватории «Светлое» были успешно скоррелированы. Проведенные экспериментальные исследования подтвердили возможность реализации режима е-РСДБ на РСДБ-комплексе «Квазар-КВО».


Геодинамика и эфемеридная астрономия


  1. Построена численная теория вращения Земли, описывающая радиоинтерферометрические наблюдения 1984-2006 гг., полученные на глобальной сети РСДБ-станций. Уточнены значения основных геодинамических параметров, влияющих на вращение Земли (число Лава k2, параметры жидкого ядра, запаздывание приливов Земли в целом и приливов в её жидком ядре, коэффициент трения в граничном слое мантия-жидкое ядро и др.). В частности, из анализа РСДБ-данных впервые получена оценка векового уменьшения сжатия Земли Δe=-(14±4)·10-9/столетие, согласующаяся с оценкой, полученной из анализа движения геодезических спутников Лагеос-1 и Лагеос-2, интерпретируемой обычно как эффект послеледниковой релаксации. Построенная теория даёт лучшее согласование с наблюдениями, чем принятая в качестве международного стандарта теория IAU 2006.




  1. Получение и анализ временных рядов координат радиоисточников. В рамках работы по новой реализации ICRF получены временные ряды координат для 699 внегалактических радиоисточников из обработки суточных сессий РСДБ наблюдений. Оценивались последовательно координаты каждого источника из обработки всех сессий, в которых данный источник наблюдался более 5 раз. С целью выделения наиболее стабильных и нестабильных радиоисточников был произведен ковариационный анализ полученных временных рядов координат. С учетом неравномерности временных рядов для их анализа использовались методы вычисления ковариационной функции, специально разработанные для таких случаев. Выработан критерий оценки стабильности источников, произведено его сравнение с другими критериями. На основе этого критерия составлены списки наиболее стабильных и нестабильных источников.




  1. Определение координат и скоростей опорных точек основных наблюдательных средств обсерваторий РСДБ-сети «Квазар-КВО» в системе ITRF2005. Определены координаты и скорости опорных точек основных наблюдательных средств обсерваторий РСДБ-сети «Квазар-КВО» по РСДБ- и GPS-наблюдениям. Из обработки РСДБ-наблюдений получены координаты опорных точек радиотелескопов обсерваторий «Светлое», «Зеленчукская» и «Бадары» в системе ITRF2005. Из обработки GPS-наблюдений на двухлетнем интервале определены координат и скорости GPS-станции BADG (обсерватория «Бадары»). Проведен анализ согласования полученных по РСДБ- и GPS-наблюдениям координат с данными взаимной привязки опорных точек наблюдательных средств по измерениям локальной геодезической съемки. Показано, что расхождения этих данных находятся на уровне 1 см.




  1. Разработан пакет Ample For Comets, версия 1.0, являющийся адаптацией программного пакета AMPLE (Adaptable Minor Planet Ephemerides), разработанного в ИПА РАН. Пакет Ample For Comets предназначен для работы с кометными орбитами. В настоящую версию пакета включены 187 короткопериодических комет, элементы которых приведены на 27 10 2007 г. c учетом негравитационных эффектов в их движении. Пакет может быть использован для решения ряда задач, связанных с исследованием короткопериодических комет, в том числе: получение выборки элементов орбит комет и/или их фотометрических параметров, удовлетворяющих наложенным ограничениям; вычисление эфемерид в различных координатных системах; сравнение наблюденных топоцентрических положений комет с вычисленными положениями (O ─ C), идентификация комет; построение и визуализация видимой траектории движения кометы на заданном интервале времени; построение пространственного изображения орбиты кометы и визуализация ее орбитального движения. Имеется возможность вычисления положений комет на интервале 1800-2100 гг. численным интегрированием с учетом возмущений от 9-ти больших планет, Цереры, Паллады и Весты или любой их комбинации и негравитационных эффектов. Параметры орбиты (элементы или координаты и скорости) объекта, не включенного в базу данных пакета, могут быть введены дополнительно.




  1. Программная система PersAY. Программная система для пользователя «Персональный астрономический ежегодник» («Personal Astronomical Yearbook», PersAY) предоставляет широкие возможности пользователю ставить и решать задачи вычисления эфемеридных величин для произвольного положения наблюдателя на земной поверхности в выбранной пользователем шкале времени. Программная система охватывает основные виды эфемерид, приведенные в «Астрономическом ежегоднике на 2007 г.», а также топоцентрические эфемериды, необходимые наблюдателям. Система даёт возможность вычислять данные четырех типов задач: эфемериды (абсолютные положения или эфемериды для физических наблюдений); астрономические события; планетные конфигурации; ежедневные эфемериды (гео- или топоцентрические координаты Солнца, Луны и всех больших планет на заданный момент времени, моменты кульминаций светил, а также моменты восхода/захода и азимуты точек восхода/захода светил).

Система PersAY предоставляет пользователю средства формулирования задач, запуска их на счет, просмотра и вывода результатов. Результаты задач могут формироваться как в текстовой, так и в табличной форме, принятой в системе ЭРА. Для их анализа используются встроенные в систему текстовый и табличный редакторы. Система имеет справочную службу, которая доступна как через меню системы, так и через механизм вызова в контексте работы. Последняя исправленная и усовершенствованная версия системы выложена на сайт ИПА в ноябре. Интервал используемой эфемеридной основы ограничен 16-ю годами (2000–2016 гг.), что существенно уменьшает объём системы. Благодаря высокой точности проводимых вычислений по теориям, используемым в «Астрономическом ежегоднике», система с полным правом может рассматриваться как его электронная версия.

Главная (Пулковская) астрономическая обсерватория




  1. С помощью метода определения суммы масс двойных звезд, развитого в ГАО РАН, выполнен динамический анализ результатов определения лучевых скоростей звезд вблизи центра шарового скопления М15. На основе интеграла энергии определена масса массивной черной дыры в центре данного скопления. Она оказалась равной 2.3 тысячи масс Солнца. С помощью астрофизических эмпирических соотношений между светимостями в различных спектральных диапазонах и массой черной дыры выполнена оценка кинетической энергии оттока вещества из внутреннего аккреционного диска вокруг черной дыры и впервые определена величина удельного углового момента вращения черной дыры из непосредственных данных наблюдений. В результате доказано существование черных дыр промежуточных масс. ( ГАО РАН: А.А. Киселев, Ю.Н. Гнедин, Н.А. Шахт, Е.А. Грошева, М.Ю. Пиотрович, Т.М. Нацвлишвили).



  1. Обнаруженный недавно эффект корреляции космических лучей сверхвысокой энергии с ближайшими активными ядрами галактик находит свое подтверждение в работах ряда астрономических учреждений РАН. Основой данного эффекта является индукционный механизм ускорения в замагниченном аккреционном диске вокруг массивной черной дыры, разработанный в АКЦ ФИАН, а также прямое обнаружение магнитного поля черной дыры в двойной системе Лебедь Х-1 в результате спектрополяриметрических наблюдений, выполненных на БТА-6м и 8-м телескопе Южной Астрономичекой Обсерватории с помощью поляриметра ФОРС-1 по программе, разработанной астрономическими учреждениями РАН (ГАО РАН – Гнедин Ю.Н., Погодин М.А., Юдин Р.В., САО РАН, АКЦ ФИАН, ГАИШ, ИНАСАН,).

Санкт-Петербургский филиал Специальной астрофизической обсерватории
Создание Центра анализа многоволновых наблюдений Солнца на радиотелескопе РАТАН-600 (http://www.spbf.sao.ru/prognoz/)
В Санкт- Петербургском Филиале САО РАН создан центр анализа многоволновых радио наблюдений Солнца на РАТАН-600. Все функции сервера автоматизированы и включают в себя: автоматический опрос многоволновых данных РАТАН-600, радиогелиографов, спутниковых обсерваторий, полную обработку данных, их сопоставление и многоформатное представление широкому пользователю. Сервер предназначен для создания обобщенного прогноза солнечной активности на основе детальных спектральных наблюдений радиоизлучения Солнца, а также для практических занятий студентов СПб Государственного Университета.

Работа выполнена при поддержке гранта СПбНЦ




Санкт-Петербургский филиал Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн
Впервые в мировой практике создан и испытан многоцелевой мобильный генераторный комплекс «Энергия-1» мощностью до 100 кВт для исследования геоэлектрических характеристик земной коры, поиска нефтегазоносных и железорудных месторождений на площади 200 000 кв.м. и корректного решения задач распространения электромагнитных полей в волноводе «Земля-Ионосфера».

Использование промышленных ЛЭП и линий специального назначения в качестве контролируемых источников поля для решения задач крайне и сверхнизкочастотной (КНЧ-СНЧ) связи и мониторинга проводящих слоев в земной коре представляет одно из фундаментальных направлений в области исследования внутреннего строения Земли и для задач распространения электромагнитных полей в волноводе «Земля-ионосфера».

( д.ф.-м.н. Ю.А. Копытенко, д.г.-м.н. А.А. Жамалетдинов)
Участники работ: Геологический институт Кольского научного центра Российской Академии наук (ГИ КНЦ РАН); Центр физико-технических проблем энергетики Севера Кольского научного центра Российской Академии наук (ЦФТПЭМ КНЦ РАН); Санкт-Петербургский филиал Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н.В. Пушкова Российской Академии наук (СПбФ ИЗМИРАН).

Петербургский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова

1. Проект «МЮОН». Руководитель проекта – член-корр. РАН А.А.Воробьев


Завершен набор статистики и получен первый физический результат в эксперименте «МЮОН», проводимым ПИЯФ РАН на мюоном пучке PSI (Швейцария). Целью эксперимента является измерение скорости ΛS захвата мюона из синглетного состояния pµ-атома (pµ-)1S → n ν с точностью 1%, что позволит определить одну из фундаментальных констант электрослабого взаимодействия нуклонов – псевдоскалярный форм-фактор gp (с точностью 7%) и впервые проверить существующие теоретические предсказания.

В эксперименте «Мюон» реализован метод определения скорости µp-захвата из разности времени жизни µ- и µ мезонов в газообразном водороде. Для регистрации остановок мюонов использовался развитый в ПИЯФ РАН метод активной мишени на основе времяпроекционной камеры (ТРС), работающей в сверхчистом водороде при давлении 10 атм. и регистрирующей координаты остановок мюонов. Высокое качество мюонного пучка PSI позволило добиться 25 кГц остановок мюонов в объеме ТРС. В результате за 2004-2007 гг. было накоплено 2·1010 распадов µ--мезонов и 1·1010 распадов µ -мезонов.

В эксперименте удалось обеспечить чистоту водорода от химических примесей (кислород, азот, пары воды) и от примеси дейтерия на уровне 10 ppb. Водород такой изотопной чистоты получен впервые в мировой практике.

Проведен анализ данных 2004 года, составляющих 10% всей статистики. Получено значение скорости захвата ΛS = 725.0 ± 17.4 сек-1, что близко к теоретическим оценкам.



Рис.1 Общий вид установки «Мюон» на пучке.


2. Магнитное хранение ультрахолодных нейтронов и измерение времени жизни нейтрона. Руководитель проекта – кандидат физ.-мат. наук В.Ф.Ежов.


Завершен эксперимент по измерению времени жизни нейтрона в магнитной ловушке, собранной из постоянных магнитов. Возможность использования магнитного хранения нейтронов для измерения времени жизни нейтрона обсуждалась более 50 лет. За эти годы в мире исследовано большое количество различных, как сверхпроводящих, так и несверхпроводящих магнитных систем, однако только в данной конструкции из постоянных магнитов достигнута точность измерения, которая позволяет пролить свет на большое расхождение экспериментальных данных по измерению времени жизни нейтрона различными методами. Схема эксперимента отличается простотой и обладает рядом преимуществ, позволивших исключить основные систематические эффекты, имевшие место в предыдущих экспериментах по измерению времени жизни нейтрона. Полученное значение 878.2 ± 1.6 с. отличается от среднемирового и совпадает с предсказанием Стандартной модели. Данный результат имеет принципиальное значение для проверки унитарности матрицы Кобаяши-Маскава, является ключевым параметром для моделей нуклеосинтеза при формировании Вселенной после Большого взрыва, а также важен для описания термоядерных процессов, протекающих на Солнце.











Рис.1. Общий вид магнитной ловушки ультрахолодных нейтронов.


Рис.2. Временной график хранения ультрахолодных нейтронов.

Институт электрофизики и электроэнергетики
- При проведении комплексных фундаментальных исследований импульсно-периодических разрядов в воде установлено, что распределения по размерам субфракций наночастиц Ag, Cu, Fe, Zn и Pt, образующихся в результате разрядов, полидисперсны и имеют от трех до пяти характерных пиков: 10 нм; 30-100 нм; 100-200 нм; 200-1000 нм; >1000 нм. Определена длительность (5 -10 мкс.) электрического импульса, соответствующая наивысшему выходу наночастиц ≤100 нм, имеющих максимальный поверхностный электрический заряд. ( ак. Рутберг Ф.Г., д.т.н. Коликов В.А.)

- Продолжены работы по исследованиям плазменного технологического процесса газификации и пиролиза твердых бытовых и других типов отходов с получением синтез-газа. При газификации древесного угля достигнут выход продукт-газа 5,0-5,2 м3/кг при теплотворной способности 4,4-5,1 МДж/м3. При газификации древесины достигнут выход продукт-газа 3 м3/кг при теплотворной способности 4-6 МДж/м3. При газификации каменного угля достигнут выход продукт-газа 3,4 м3/кг. (ак. Рутберг Ф.Г., к.т.н. Братцев А.Н., к.т.н. Попов В.Е., )


2. Академические, государственные и международные премии, государственные награды.
- Рутберг Ф.Г., академик, директор – Орден ‘Почета” , Премия Правительства Санкт – Петербурга и СПб НЦ Ран в области фундаментальных исследований им. А.Н.Крылова.
- Попов В.Е. к.т.н., зав. лаб. – Лауреат конкурса в области энергетики и смежных наук. Награжден молодежной комиссией СПб НЦ РАН по номинации “Энергетика”.


  1   2   3   4   5   6

  • Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе
  • Институт прикладной астрономии
  • Петербургский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова