Музей истории физики в Санкт-Петербургском университете
Отделы / Радиофизика / Электродинамика нестационарных и нелинейных сред

Электродинамика нестационарных и нелинейных сред

Лаборатория электродинамики нестационарных и нелинейных сред ведет свою историю с начала 60-х годов, когда на кафедре ра-диофизики под руководством доцента В.Н.Красильникова образова-лась научная группа, которая в 1973 была преобразована в лаборато-рию.

Владимир Николаевич Красильников (4 апреля 1932г. - 4 мая 2000г.) был бессменным руководителем лаборатории вплоть до по-следних дней своей жизни. Как ученый и педагог он сформировался в Ленинградском университете. Закончив в 1955 году физический фа-культет, он поступил в аспирантуру и в 1959 г. защитил кандидат-скую диссертацию, посвященную теории нестационарных процессов в тонких вибраторах. На несколько последующих лет главной темой его научной работы становятся акустические проблемы. В те же годы в сфере интересов В.Н.Красильникова оказывается электродинамика нестационарных сред. Многие из полученных в этом направлении ре-зультатов вошли в его докторскую диссертацию (1971) и в моногра-фию "Параметрические волновые явления в классической электроди-намике" (1996). В 70-е - 90-е годы под его руководством были вы-полнены также циклы работ в других областях физики волновых процессов. В.Н.Красильников является автором примерно 90 публи-каций, под его руководством были защищены 16 кандидатских и 2 докторских диссертации. Профессор В.Н.Красильников в разные го-ды читал ряд весьма разнообразных лекционных курсов, среди кото-рых "Нелинейные колебания и волны", "Распространение звука в океане", курс по истории физики колебаний и волн и другие. Более тридцати лет он был членом редколлегии журнала "Известия вузов. Радиофизика".

С 1981 по 1993 годы В.Н.Красильников был проректором Санкт-Петербургского университета по научной работе. На этом посту он много сделал для поддержки вузовской науки в резко меняющихся социальных условиях. Так, система грантов Госкомвуза возникла во многом благодаря его усилиям, он же стал ее первым руководителем. Характерным для него было стремление помочь талантливым людям, независимо от области их деятельности (к примеру, в 80-е годы он оказал активную поддержку известному историку Л.Н.Гумилеву). Несмотря на множество административных забот, В.Н.Красильников и в эти годы продолжал активную творческую деятельность, руково-дил работой сотрудников и аспирантов лаборатории .

Одним из основных направлений работы сотрудников лаборато-рии были исследования электромагнитных явлений, вызванных мощными импульсами ионизирующих излучений рентгеновского и гамма-диапазонов (В.Н.Красильников, В.Л.Авраменко, В.В.Борисов, Э.Г.Доильницина, Ю.Б.Журавлев, А.В.Мананкова, Е.Л.Силаков). Как в СССР, так и за рубежом подобные исследования начали бурно раз-виваться в первой половине 60-х годов. В 60-е - 80-е годы был про-веден анализ процессов, происходящих за фронтом ионизации, и ис-следованы генерируемые при этом поля излучения. В 90-е годы ис-следовался и другой механизм возбуждения электромагнитного поля в ионосфере, связанный с быстрым прогревом тонкого слоя среды (В.Н.Красильников, Ю.К.Архипенко). Изучались также электромаг-нитные эффекты, которые вызываются инжекцией электронов с по-верхности проводящих тел, происходящей под воздействием рентге-новского излучения (В.Н.Красильников, Э.Г.Доильницина).

Решение задач о генерации электромагнитных полей потоком ионизирующего излучения послужило толчком для исследований па-раметрических волновых явлений, которые в основном были прове-дены в 60-е и 70-е годы (В.Н.Красильников, В.А.Класс, В.Л.Авраменко и др.). В частности, было дано геометрооптическое описание электромагнитных полей, создаваемых бегущими волнами тока, и сформулирован принцип кажущегося положения границы раздела. Был разработан метод разложения полей по нестационарным сферическим и цилиндрическим волнам, решены задачи дифракции на сфере и цилиндре переменного радиуса, проанализированы пара-метрические явления в резонаторах с колеблющимися границами.

Параллельно с исследованием задач нестационарной электроди-намики, в 60-е годы проводилось изучение распространения звука в океане с ледовым покровом (В.Н.Красильников, С.А.Войцеховская, И.П.Коновалюк и др.). Для описания влияния трещины или спая двух ледовых полей В.Н.Красильниковым был введен в рассмотрение но-вый класс гидродинамических задач, названных гранично-контактными. Эти исследования имели важные приложения в гид-ролокации. С другой стороны, они вышли далеко за рамки исходных задач, породив новое направление в акустике.

С начала 80-х годов одним из направлений научной работы ла-боратории стали задачи рассеяния электромагнитных полей про-водящими структурами в движущихся средах (В.Н.Красильников, А.В.Тюхтин). Изучалась также проблема взаимодействия электро-магнитных волн с периодическими структурами в средах со сложны-ми свойствами, исследовались некоторые другие задачи. В 2000 году А.В.Тюхтин защитил докторскую диссертацию, а в 2001 году цикл его работ был отмечен первой премией Ученого Совета ФУНЦ. С 2000г. А.В.Тюхтин является заведующим лабораторией. Им разрабо-тан и читается ряд лекционных курсов для магистрантов кафедры ра-диофизики.

Значительную роль в научной деятельности лаборатории во вто-рой половине 80-х и в начале 90-х годов играли исследования неко-торых типов нелинейных дифференциальных уравнений в част-ных производных, описывающих волновые процессы во многих фи-зически интересных ситуациях (В.Д.Липовский, Е.Ш.Гутшабаш и др.). Основные усилия были сосредоточены на развитии и примене-нии идей и техники метода обратной задачи теории рассеяния. Полу-ченные сотрудниками лаборатории результаты получили признание у специалистов в области нелинейных задач математической физики.

В период с 1985 по 1999 годы проводились также исследования полей в нерегулярных волноводах и в клиновидных структурах (А.Д.Авдеев и др.). Подобные задачи относятся к числу наиболее трудных в теории дифракции. А.Д.Авдеевым был внесен значитель-ный вклад в развитие математических методов их решения, получе-но большое количество конкретных результатов, относящихся к зада-чам о многомодовом нерегулярном волноводе, о береговом клине и другим. Лишь трагическое стечение обстоятельств помешало ему за-вершить работу над докторской диссертацией. В последние годы одним из направлений работы лаборатории было исследование сложных антенных систем в присутствии проводящих сред (Г.Н.Крылов, докторская диссертация 1992г.). Раз-витые при этом методы и алгоритмы оказались эффективными также и при исследовании ряда проблем, лежащих на стыке радиофизики и экологии. К примеру, они были использованы при решении задач электромагнитной томографии крупномасштабных облачных образо-ваний.

Кроме перечисленных направлений работы, в разные годы со-трудники, докторанты и аспиранты лаборатории вели исследования и в других областях, к которым относятся следующие: - Исследование распространения электромагнитных волн в ионосфере (А.О.Овчинников, В.И.Романова);

- Исследование генерации внутренних гравитационных волн в атмо-сфере и их трансформации в магнитогидродинамические волны (В.Н.Красильников, И.Н.Дробязко, Э.Г.Доильницина);
- Исследование ускорения заряженных частиц в диэлектрических волноведущих структурах с помощью метода кильватерного поля (А.Д.Канарейкин);
- Исследование проникновения электромагнитных полей в много-слойные и сетчатые экраны различной формы (В.Н.Красильников, В.Л.Авраменко, Н.П.Бахарева, Ю.Б.Журавлев, А.В.Тюхтин).

За время существования лаборатории ее сотрудники, докторан-ты и аспиранты защитили 11 кандидатских и 3 докторских диссерта-ции. Было опубликовано около 250 научных трудов, в том числе 3 монографии, написано более 50 отчетов по договорам. Проводимые в лаборатории работы были поддержаны рядом грантов РФФИ и ми-нистерства образования.



Назад Наверх