РАЗРАБОТКА УСТРОЙСТВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОИНТЕНСИВНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

1

• Авторы
• Файлы

Спиров Г.М. Селемир В.Д. Статья в формате PDF 121 KB

Традиционные методы ведения народного хозяйства на экстенсивной основе, включая сельское хозяйство, медицину, решения экологических проблем пpaктически полностью себя исчерпали и приблизились к пределу своего развития. Им на смену приходят методы и технологии, основанные на использовании новейших достижений в области физики, химии, электроники, биотехнологий, информатики. Особое значение имеют научные результаты, появляющиеся на стыках различных наук, обсуждению которых и будет посвящен настоящий доклад.

Достижения мировой науки в области физики высоких плотностей энергии, привели к получению воздействующих факторов с повышенной проникающей способностью, интенсификации обусловленных ими химических реакций, реализации возможностей разрушения химических и молекулярных связей, возбуждения ансамблей частиц и биологических образований простыми средствами, в том числе и резонансным способом.

С применением высокоинтенсивных физических факторов связывают: высокую производительность технологических процессов на их основе; экологическую безопасность; экономичность; относительно низкие затраты на реализацию. Все сказанное в значительной мере относится и к электрофизическим методам, рассматриваемым в данном докладе.

Работы, выполняемые научно-техническом центре (НТЦ-1) ВНИИЭФ в рамках его основной деятельности, требуют разработки и использования устройств для генерирования и формирования импульсной электромагнитной энергии в милли-, микро- и наносекундном диапазонах длительностей временных процессов. При этом приходится решать проблемы накопления и преобразования электрической энергии в широких диапазонах значений - от единиц джоулей до нескольких мегаджоулей, с применением высоких зарядных напряжений, простирающихся до сотен киловольт, коммутировать и формировать импульсные токи с амплитудами от долей ампера до нескольких мегаампер.

Накопленная электрическая энергия с высокой эффективностью может быть преобразована в воздействующие факторы:

• импульсные электрические и магнитные поля;
• ударные и акустические волны в воздушной и жидкой среде;
• мощные импульсные световые излучения с широким спектральным диапазоном длин волн, включая ультрафиолетовое (УФ) и инфpaкрасное (ИК) излучения;
• низко- и высокотемпературную плазму;
• импульсные сверхвысокочастотные (СВЧ) и ионизирующие излучения;
• плазменные струи и энергоемкие плазменные образования и т.д.

Пpaктически все перечисленные выше факторы находят применение в разработках НТЦ-1, направленных на решение научно-пpaктических задач. Особенно возрастает роль электрофизических факторов в создании новых наукоемких технологий, когда они генерируются в частотном режиме, обеспечивая высокую среднюю мощность, что имеет первостепенное значение для их внедрения. Успешному внедрению новой наукоемкой технологии должна способствовать ее высокая надежность, простота реализации, низкая стоимость. С этой целью в НТЦ-1 создаются новые устройства, технологичные в изготовлении, обладающие высоким ресурсом, построенные на современной элементной базе, с использованием новых схемно-технических и конструктивных решений.

Успешное внедрение новых наукоемких технологий в таких областях как биотехнология, сельское хозяйство, медицина и экология немыслимо без участия специалистов перечисленных областей деятельности. Именно, тактики проведения совместных работ и исследований на паритетной основе придерживаются специалисты НТЦ-1. При разработке новых установок и приборов для исследования и испытания воздействий генерируемых факторов привлекаются специалисты различных областей знаний и производственной деятельности.

В докладе рассмотрены основные работы, выполненные в НТЦ-1 за последние годы в интересах медицины и сельского хозяйства, и посвященные:

• стимулированию семян, вегетирующих растений и обеззараживанию зерна;
• новым методам определения жизнеспособности семян;
• применению наносекундных коронных и сильноточных электрических разрядов для подавления paковых опухолей;
• бактерицидной и фунгицидной обработке биологических сред;
• применению плазменных струй и термоимпульсных воздействий.

---