Чем живут радиофизики Национального исследовательского Томского государственного университета (ТГУ) можно было увидеть на фестивале «Радиофест-2013». В первую неделю октября радиофизический факультет (РФФ) в рамках празднования 60-летнего юбилея провел вторую международную выставку своих изобретений, а также приборов, изготовленных дружественными факультету компаниями, «Радиофизика и электроника – 2013» (РиЭ-2013). На стендах – радиоволновой томограф, способный обнаружить объекты через стену и одежду, мощные светодиодные светильники и лампа, которая меняет цвет, прибор для определения качества воды, защитная пластина для сотовых телефонов. Гидами выступают доценты РФФ, кандидаты физико-математических наук, которые простым языком рассказывают о сложных радиоволновых процессах.
Сложный синтез
– То, что вы видите на стендах, – встречает гостей декан радиофизического факультета Виктор Демин, – это пример того, как инженерный факультет функционирует в стенах классического вуза. Поэтому в основе всех практически ориентированных разработок, представленных здесь, лежат фундаментальные исследования наших ученых.
По словам Демина, радиофизический факультет изначально создавался как междисциплинарный. Потому что РФФ – это не только работа с радиосвязью и большим спектром проблем, с нею связанных. Это исследование волн различных диапазонов, включая радиочастотный, терагерцовый, оптический, их испускание, распространение, прием, это изучение опотоволоконной связи, лазерной техники и многое другое. Чтобы подступиться к увлекательнейшему миру радиофизики, нужны глубокие и комплексные исследования. А потом на их основе группы ученых конструируют уникальные приборы, при практическом использовании которых открываются невероятные возможности. Например, в области обеспечения безопасности. Радиоволновые и ультразвуковые томографы, сделанные в Томске, способны находить практически любые скрытые объекты. Если оборудовать такими аэропорт, то вероятность, что его заминируют террористы, сводится к ничтожной доле процента. Устройство сработает на опережение и не даст внести бомбу в помещение. И подобных полезных устройств на выставке десяток.
– Это еще и своего рода путеводитель для специалистов, – говорит Виктор Валентинович, – ведь выставка не ограничивается только факультетскими и университетскими экспонатами. Свое оборудование привезли много компаний с международным именем.
Заинтересованность известных брендов в томских смотринах объясняется очень просто. Это так называемые долгие деньги. Нынешние студенты, которые со знанием дела осматривают изобретения, также интересуются и новинками компаний, которые убивают двух зайцев, находя себе потенциальных покупателей и работников.
Необычная голография
– Это не совсем производственное направление, – начинает экскурсию декан РФФ, – но тоже полезная вещь. Учебный комплекс для проведения экспериментов по оптике, голографии и оптической обработке информации в вузах и школах, своеобразный продвинутый конструктор.
А вот это результат подводной голографии планктона. Такие устройства уже применяются в реальных условиях. Они помогают биологам и работникам рыбной промышленности.
После того как погружаемая камера провела съемку цифровой голограммы объема воды с планктоном, на мониторе компьютера мы можем просмотреть изображение этого объема по слоям. Биологи, экологи, лимнологи (в зависимости от области применения) просто выбирают нужные слои и отслеживают планктонных особей. По сравнению с микроскопом, на предметное стекло которого можно нанести только один тонкий слой с одной или несколькими планктонными частицами, этот прибор позволяет следить за планктонными особями в объеме среды, причем делает это бесконтактно.
– Видите, на компьютере отображается движение одной планктонной особи, – указывает Демин на экран, – выглядит как видео, но это видео построено по данным, полученным из голографических изображений. Сегодня подобные разработки способны проводить всего примерно семь лабораторий в мире, а в России это вообще уникальный пример.
Радиофизические чудеса, которые придумали и собрали ученые РФФ ТГУ
Для бюро погоды
Университетское предприятие «Томион» ведет разработки на базе кафедры космической физики и экологии и занимается ионосферными исследованиями, начало которым в 1936 году положила Томская ионосферная станция. Сейчас научный коллектив тестирует свое изобретение – современный ионозонд. На данный момент ионозонд находится на станции, где ведет мониторинг ионосферы. Устройство, говорят его авторы, увеличит точность метеорологических прогнозов. Поэтому скоро производство зондов поставят на поток – говорят, они очень востребованы в мире.
Живая вода
Вода – очень интересный объект для изучения. Часто показывают фокусы, когда, произнося над водой плохое или хорошее слово, тем самым влияют на ее качество. Томские радиофизики нашли научный метод исследования характеристик воды. Плоды многолетних исследований позволили ученым создать такой прибор. Его можно использовать для контроля водяных фильтров на ТЭЦ или определения степени загрязненности рек. Сейчас это делается химическими методами, а радиофизический быстрее, проще и дешевле. О массовом производстве речи пока не идет – ученые ищут инвесторов.
Мобильная безопасность
Защитная пластина для телефонов тоже разработана в ТГУ. Ученые объясняют: среди всех микроволновых устройств чемпионом по вредному воздействию является мобильник – его мы носим слишком близко к телу. Разработка радиофизиков – защитный экран из композиционного радиоматериала. Его вшивают в чехол для телефона и он начинает поглощать вредное излучение. Такие экраны уникальны пластичностью и малым весом. Подобные материалы можно использовать и в самолетостроении для уменьшения отражения радиоволн от самолетов-невидимок.