ЗАЧЕМ ПРИРУЧАТЬ РЕНТГЕН И ЛАЗЕР

Ольга КЕРТИЕВА
опубликовано в КБП 22 февраля 2012

Извечный спор о том кто важнее, физики или лирики, Заур Маргушев для себя решил еще в школе. И это решение определило его дальнейшую судьбу. Сегодня он ведущий научный сотрудник отдела рентгенооптических систем института информатики и проблем регионального управления КБ НЦ РАН.
– В основном мы занимаемся рентгенооптикой, – начал он с энтузиазмом рассказывать о работе отдела. – А с 2010 года направление исследований расширилось до оптики микроструктурированных волокон видимого и инфракрасного диапазона. Конечная цель нашей работы состоит в разработке научных приборов для определения различных физико-химических свойств материалов. Рентгеновская оптика необходима для управления направленностью и интенсивностью рентгеновского излучения. «Линзы Кумахова», открытые в 1984 году профессором, доктором физико-математических наук Мурадином Кумаховым, стали революционным прорывом в рентгеновской оптике. Это сложная многоканальная система позволяет поворачивать рентгеновские лучи для их фокусировки в малое пятно большой светимости. Оптические элементы для рентгена лежат в основе создания приборов, определяющих структуру и состав материалов. С 1996 года отдел возглавляет Аниуар Бжеумихов, который на сегодняшний день является одним из ведущих мировых ученых в области рентгенооптики и разработки научных приборов на их основе. Он публикуется в ведущих научных журналах Европы и Америки. На данный момент он также возглавляет институт научного приборостроения IFG – Institute for Scientific Instruments в Берлине.
Каждый знает, что рентген используется для диагностики заболеваний различных органов и систем. Но, на взгляд З.Маргушева, это уже вчерашний день, то есть то, что давно используется и довольно хорошо известно. С другой стороны, рентген – единственный инструмент, который позволяет неразрушающим способом исследовать структуру материала, его чистоту, и многие другие характеристики. Одной из разработок с участием наших ученых стал запатентованный метод, позволяющий определять распределение химических элементов по глубине.
К примеру, предметы старины, картины имеют немалую стоимость для того, чтобы вскрыв их, посмотреть из чего и как они сделаны. Произведения искусства никто не даст препарировать, а предложенный сотрудниками лаборатории метод позволяет посмотреть слой за слоем, к примеру, состав краски, нанесенной на холст. Этот метод был разработан и создан на основе рентгеновской оптики.
Другое направление научной работы – оптоволокно. Этот материал сегодня на слуху благодаря тотальному распространению интернета и телекоммуникаций с использованием оптоволоконного кабеля. В Нальчике же разрабатываются и производятся оптоволокна нового типа – так называемые структурированные волокна. Рентгеновская оптика и технология изготовления структурированных оптоволокон одинаковы. Структурированное стекло используется и в рентгене, и в области видимого и инфракрасного излучения.
Благодаря поддержке руководства Института информатики и проблем регионального управления КБНЦ РАН, отдел располагает современным научным оборудованиям по изготовлению микро- и наноструктурированных волокон, а также приборами для изучения их свойств. В частности, в лаборатории отдела с 2010 года функционирует фемтосекундный лазер инфракрасного диапазона австрийской фирмы Eurolaser, а также современные рентгеновские дифрактометры и детекторы.
Технология изготовления структур из стекла для рентгена и оптоволокон дошла до субмикронных величин, это уже нанообласти. Этим и обусловлена приставка «нано» в работах отдела.
Для чего необходимы подобные исследования? Для того, чтобы создавать очень малые интенсивные пучки рентгена, которые позволят диагностировать новые материалы. Нанотехнологии – это разработка новых материалов с заданными свойствами. Все об этом сегодня много говорят, но серьезных достижений в этой области человечество ожидает в будущем. Это глобальный мировой проект.
– В этом направлении есть разработки, связанные с управлением механических свойств материалов. Это передовые технологии. И то, чем мы занимаемся, тоже передовой фронт науки, – поясняет З.Маргушев. – Благодаря нашим связям, удаются совместные проекты с Германией. Есть тесные контакты с институтом Макса Борна. Аниуар Бжеумихов выводит отдел на мировой уровень. Сотрудники получают возможность проводить эксперименты в Германии.
За последний год сотрудники отдела участвовали в совместном проекте с тремя ведущими немецкими институтами по разработке широкополосного источника инфракрасного излучения в виде оптоволокна с наночастицами сульфида свинца. Результаты опубликованы в американском научном журнале «Optics express». Суть в том, что источник излучения, сделанный в виде волокна, может найти широкое применение в разработке так называемых волоконных лазеров. Благодаря наличию сульфида свинца, это волокно может использоваться как усилитель излучения при разработке лазеров. Подобные малые источники большой мощности нашли широкое применение в разных отраслях промышленности и медицины. Еще одно приложение разработок отдела – сенсоры температуры или состава газов. Порой жизненно необходимо определить газовую среду того или иного помещения. В солнечной энергетике такие разработки тоже находят применение. Сейчас это одно из интенсивно развивающихся направлений. Ученый сетует на то, что сильно упущено время, и нет необходимого притока молодежи в науку. По его мнению, не скоро удастся восстановить авторитет России как передовой научной державы. К примеру, когда СССР готовил прорыв в космос, это с идеологической точки зрения, так пропагандировалось, что все хотели стать космонавтами или физиками. Благодаря такому крупному проекту, как космонавтика, удалось вывести страну на уровень величайшей державы. Для выхода в космос использовались очень серьезные технологии, но и остальная наука в Союзе тоже росла до космических высот.
З.Маргушев пошел в науку потому, что самым любимым предметом в школе была физика. Он глубоко убежден: достигнуть каких-то высот можно лишь тогда, когда человеку нравится то, чем он занимается.
– Я не пожалел, что стал ученым. Солидарен с теми, кто считает, что именно наука движет многими вещами в этой жизни. Именно благодаря науке повышается уровень жизни людей, – убежден Заур Маргушев.