Государственная премия Российской Федерации в области науки и технологий за 2009 год присуждена ВИНОКУРОВУ Николаю Александровичу за достижения в области разработки и создания лазеров на свободных электронах
Н.А.Винокуров - известный специалист в области физики и техники лазеров на свободных электронах (ЛСЭ), автор 180 научных работ (150 опубликованы в международных изданиях). Многие разработки Н.А.Винокурова в области ЛСЭ в России существенно опережали и сейчас опережают подобные исследования за рубежом.
С именем Н.А.Винокурова связано изобретение (совместно с А.Н.Скринским) модификации лазера на свободных электронах - оптического клистрона (ОК). Под его руководством был построен первый ОК, после чего все работающие в мире ЛСЭ на электронных накопителях были сделаны по схеме ОК. Н.А Винокуровым были впервые предложены и реализованы оригинальные технические решения для ондуляторов (магнитных систем для генерации электромагнитного излучения проходящими через них электронами), которые теперь используются на всех электронных накопителях-источниках рентгеновского излучения (ондулятор с переменным зазором, т.н. гибридный ондулятор и др.). Им был выполнен цикл теоретических и экспериментальных работ, позволивших впервые в мире (1988 г.) создать ЛСЭ, работающий в ультрафиолетовом диапазоне длин волн. Используя длинный ондулятор оригинальной конструкции, Н.А.Винокурову удалось провести цикл уникальных экспериментов по изучению влияния квантовых флуктуаций на движение одного электрона.
Под его руководством в ИЯФ им. Г.И.Будкера сооружена уникальная установка ЛСЭ на базе высокочастотного ускорителя-рекуператора. Запущенные первая (2003 г.) и вторая (2009 г.) очереди данной установки обеспечивают генерацию лазерных пучков в терагерцовом диапазоне, по мощности (импульсная до 1 МВт, средняя 500 Вт) в сотни раз превышающих зарубежные аналоги. В отличие от обычных мощных лазеров длина волны излучения Новосибирского ЛСЭ может плавно перестраиваться в достаточно большом диапазоне (от 240 мкм до 30 мкм), что открывает дорогу новым перспективным исследованиям, недоступным обычным лазерам. Ускоритель-рекуператор Новосибирского ЛСЭ является первым (и пока единственным) в мире многодорожечным ускорителем-рекуператором.
Сооружение источника терагерцового излучения с перестраиваемой длиной волны открыло сотрудникам российских институтов и университетов широкие возможности для проведения в терагерцовом спектральном диапазоне пионерских исследований различных биологических объектов, исследований нанообъектов и развития методов нанодиагностики, а также для изучения различных физических, фотохимических и биохимических процессов.
Винокуров Н.А. принимал и принимает участие в разработке и реализации ряда зарубежных проектов. Под его руководством созданы компактный субмиллиметровый ЛСЭ для Корейского института атомной энергии, ондулятор оригинальной конструкции с изменяемой поляризацией общей длиной около 12 м для университета Дюка (США) и другие ондуляторы. Н. А. Винокуровым была предложена и теоретически обоснована общепринятая сейчас схема рентгеновского ЛСЭ с секционированным ондулятором. Его метод характеризации ошибок магнитного поля был применен при создании первого в мире рентгеновского ЛСЭ в Стэнфорде (США), успешный запуск которого в 2009 году был во многом обеспечен высоким качеством разработанных при участии Н.А.Винокурова ондуляторов.
Мировое признание приоритетного и определяющего вклада Н.А.Винокурова в физику и технику лазеров на свободных электронах выразилось в присуждении ему в 1991 г. международной премии за изобретение модификации ЛСЭ-оптического клистрона, а в 1995 г. - премии им. А.Комптона (США) за разработку ондуляторов на постоянных магнитах, являющихся одним из основных элементов ЛСЭ и источников синхротронного излучения.
Участие Н.А.Винокурова в создании мощных ЛСЭ от терагерцового до рентгеновского диапазонов обеспечивает развитие самой современной инфраструктуры для перспективных научных и прикладных исследований.
Государственная премия Российской Федерации 2009 года в области науки и технологий присуждена ПАНЧЕНКО Владиславу Яковлевичу, ПОТАПОВУ Александру Александровичу, ЧИССОВУ Валерию Ивановичу за комплекс научных работ по развитию лазерно-информационных технологий для медицины
В.Я.Панченко, А.А.Потапов, В.И.Чиссов – ученые с мировыми именами и крупные организаторы фундаментальных и прикладных исследований. Их творческое и практическое сотрудничество – яркий пример успешного внедрения высокотехнологичных разработок в практику здравоохранения.
В.Я.Панченко – выдающийся специалист в области лазерной физики, опто-информационных технологий и медицинской физики. Им выполнены пионерские работы в области физики взаимодействия лазерного излучения с веществом, созданы новые лазерные информационные и технологические системы, в том числе, для применения в медицине. Он создал уникальные системы дистанционного изготовления индивидуальных имплантантов и биомоделей по томографическим данным предоперационного обследования пациентов, передаваемых по скоростной сети Интернет в центр быстрого прототипирования, а также оригинальные лазерные системы быстрого прототипирования – установки стереолитографии, селективного спекания микро- и нанопорошков, очистки в сверхкритических жидкостях.
Разработанные им технологии предоперационного биомоделирования широко внедрены в нейрохирургию, онкологию, реконструктивную хирургию (в 25 клиниках различных регионов России). Предварительное планирование операций с использованием пластиковых биомоделей обеспечивает значительное сокращение времени и улучшение результатов лечения в онкологии, нейрохирургии, челюстно-лицевой, реконструктивной хирургии и других областях, открыло новые возможности в детской хирургии.
В.Я.Панченко создал новое поколение интеллектуальных лазерных хирургических систем, которые в реальном времени определяют вид удаляемой биоткани и границы оперируемой области. Эти системы предоставляют принципиально новые возможности для проведения малотравматичных и органосохранных операций.
А.А.Потапов – крупный нейрохирург и специалист в области нейротравматологии. Им впервые разработана концепция и методика пластической и реконструктивной нейрохирургии, предусматривающая восстановление не только целостности черепа, но и индивидуальной конфигурации твердых и мягких покровов головы на основе современных лазерных информационных технологий (стереолитографические модели костей лицевого и мозгового черепа, технологии изготовления индивидуального импланта). Он впервые описал особую форму черепно-мозговой травмы – сдавление головы, иллюстрируя синдром стереолитографическими моделями. Им накоплен крупнейший в стране и мире клинический материал, обеспечено внедрение лазерных информационных технологий в работу отделений нейрохирургии страны. Основные результаты его исследований опубликованы в 250 статьях, монографиях, руководствах и учебниках.
В.И.Чиссов – выдающийся хирург-онколог. Разработал методики диагностики, хирургического и комбинированного лечения анатомически сложных локализаций опухолей с привлечением передовых лазерных информационных технологий и технологий лучевой диагностики. Им доказана принципиальная возможность успешного хирургического лечения опухолей, поражающих основание черепа, черепно- челюстно-лицевую область и позвоночник (с сохранением жизненно важных структур и повышением радикальности удаления новообразования) путем предоперационного планирования на реальном прототипе, созданного по технологии лазерной стереолитографии. Впервые обнаружен факт взаимной зависимости онкологического и пластического компонентов, доказана перспективность лечения больных опухолями сложных анатомических локализаций. Лазерно-информационные технологии успешно внедрены в практику работы онкологических клиник страны.
Разработанные авторами лазерные технологии позволяют с максимальной точностью выполнять диагностику, предоперационное планирование удаления и реконструкции органов и тканей у больных с опухолями сложных анатомических локализаций, пациентов, перенесших травмы в ДТП, террористических актах, вооруженных конфликтах, техногенных и естественных катастрофах, дают возможность оказания помощи тяжелым, ранее неизлечимым больным. Эти разработки, имеющие мировой приоритет, заложили основу современной высокотехнологичной индивидуальной медицины, позволили качественно изменить результаты хирургического лечения и реабилитационного периода для пациентов с врожденными и посттравматическими дефектами, в среднем в два-три раза сократить время проведения операции, что особенно важно для детской хирургии.
Государственная премия Российской Федерации 2009 года в области науки и технологий присуждена ПАРМОНУ Валентину Николаевичу за крупный вклад в развитие теории и практики каталитических методов глубокой переработки углеводородного сырья и использования возобновляемых ресурсов
В.Н.Пармон – выдающийся ученый и ведущий специалист в области катализа и фотокатализа, химической кинетики в конденсированных фазах, химической радиоспектроскопии, химических методов преобразования энергии, нетрадиционных и возобновляемых источников энергии, а также термодинамики неравновесных процессов. Автор и соавтор более 650 научных работ, 6 монографий, 6 учебников для ВУЗов, обладатель более 100 авторских свидетельств и патентов.
В.Н.Пармоном впервые выведено (ставшее классическим) уравнение кинетики туннельных реакций в твердой фазе с равномерным пространственным распределением реагентов, широко используемое специалистами, исследующими природный фотосинтез.
В области фотокатализа и применения катализа для решения энергетических проблем соискателем разработаны научные основы фотокаталитических методов преобразования солнечной энергии в химическую (разложения воды на водород и кислород в искусственных системах).
В.Н.Пармоном создано новое научное направление – радиционно-термический катализ. Под его руководством сконструированы и испытаны не имеющие мировых аналогов солнечные каталитические реакторы, остающиеся сегодня самыми эффективными из известных (эффективность преобразования солнечной энергии достигает 43% при полезной мощности 2 кВт).
Соискателем создан принципиально новый подход к прямому преобразованию ионизирующего излучения в энергию химических топлив. В результате предложен и испытан принципиально новый энергозапасающий и энергопреобразующий процесс «ИКАР», перспективный для решения многих проблем ядерной и термоядерной энергетики будущего. Впервые созданы и испытаны не имеющие мировых аналогов катализаторы на основе оксидов урана, комбинирующие функции ядерного топлива и катализатора для аккумуляции химической энергии.
В.Н.Пармоном разработаны и испытаны новые уникальные композиционные материалы для обратимого аккумулирования низкопотенциального тепла. Ряд разработанных материалов производятся серийно и поставляются на промышленные предприятия России в качестве высокоэффективных осушителей специального назначения.
В.Н.Пармон руководит рядом важных инновационных направлений по разработке каталитических технологий для глубокой переработки ископаемого углеводородного сырья и структурной перестройки сырьевой базы химической промышленности и энергетики. Заложенные им подходы развиваются в настоящее время в мире как основные для получения высококачественных углеводородных топлив из возобновляемого растительного сырья.
Под научным руководством соискателя в 2003-2006 гг. разработаны и промышленно внедрены катализаторы нового поколения для производства моторных топлив. Российскими нефтяными компаниями только за 3 года действия проекта было произведено и реализовано дополнительной продукции на сумму более 8,3 млрд. рублей, что в 16 раз превышает объем затраченных бюджетных средств.
Под руководством В.Н.Пармона разработана и прошла опытно-промышленную апробацию первая отечественная технология переработки попутных нефтяных газов в смесь жидких ароматических углеводородов, позволяющая решать проблему утилизации попутных нефтяных газов.
Кроме того, в последнее десятилетие под руководством соискателя разработаны и переданы для крупномасштабного использования в отечественной промышленности новейшие поколения разнообразных катализаторов, в том числе для получения азотной кислоты (ежегодный эффект – экономия 200 кг платины), получения сверхпрочного полимера СВМПЭ, а в последние два-три года - для гидрирования технических и пищевых жиров с экономическим эффектом (за счет удешевления и возможности расширения производства) более 500 млн. рублей. С прошлого года успешно эксплуатируется первая полногабаритная коммунальная котельная с использованием каталитического сжигания топлив, обеспечившая двукратную экономию угля для обеспечения теплом поселка Артышта в Кемеровской области.
Возглавляемый В.Н.Пармоном Институт катализа им. Г.К.Борескова стал одним из лидеров по масштабам инновационной деятельности в стране в области химической промышленности и природоохранных технологий. В кооперации с европейскими партнерами также ведутся успешные работы по новым перспективным направлениям энергетики и транспорта (получение высококачественных топлив из возобновляемого растительного сырья, создание компактных генераторов водорода и др.).
