Лаборатория суперкомпьютерных технологий в нелинейной оптике, физике плазмы и астрофизике

Научные результаты:

• Разработаны пакеты вычислительных программ для моделирования взаимодействия интенсивных электромагнитных полей с веществом. Программы подходят для суперкомпьютеров.
• Показано, что квантово-электродинамический каскад в интенсивном электромагнитном поле может начать развиваться, если собственное ускорение электрона, выраженное в комптоновских единицах, достигает единицы.
• Смоделировано распространение мощного лазерного импульса в плазме, возникающей при ионизации твердотельной мишени, в ситуации, когда существенными становятся радиационные и квантово-электродинамические эффекты. Вычислена соответствующая доля лазерной энергии, переходящая в гамма-кванты, электроны, ионы и позитроны.
• Продемонстрирована возможность использования последовательности лазерных импульсов для ускорения частиц в периодических плазменных структурах.
• Рассчитаны процессы ионизации атомов, ускорения электронов и генерации терагерцового излучения при ионизации газов интенсивными лазерными импульсами различного спектрального состава.
• Проанализированы процессы резонансного взаимодействия фотонов и электронов в плазме с параметрами, характерными для компактных звезд.
• Смоделировано возникновение плазменных течений в атмосфере нейтронных звезд и магнитных белых карликов под воздействием силы давления излучения в гирорезонансной линии.

Внедрение результатов исследования:

• Разработанные пакеты вычислительных программ используются для интерпретации экспериментов по генерации терагерцового излучения, гамма-излучения и пучков ускоренных ионов при взаимодействии мощных лазерных импульсов с газовыми и твердотельными мишенями на действующих тераваттных лазерных системах и петаваттной установке PEARL2.

• Полученные результаты позволяют объяснить наблюдаемые широкие особенности в спектрах изолированных нейтронных звезд в остатках сверхновых, а также объяснить особенности циклотронных линий в спектрах аккрецирующих рентгеновских пульсаров.

Образование и переподготовка кадров:

• Организованы 2 международных и 4 региональных научных школы по направлению научного исследования.

• Защиты: 2 докторские диссертации, 6 кандидатских диссертаций.

• Приняты в аспирантуру ННГУ 4 сотрудника Лаборатории.

• 7 молодых специалистов из других организаций прошли стажировку в Лаборатории.

• Разработаны и внедрены в образовательный процесс 4 новых учебных курса: «Электродинамика высокочастотных и оптических разрядов», «Излучение и распространение электромагнитных волн в магнитоактивной плазме», «Электродинамика плазмы», «Колебания и волны в плазменных средах».

• Разработаны и изданы 3 учебно-методических пособия.

Организационные и инфраструктурные преобразования:

• Существенное повышение эффективности научной и педагогической работы ННГУ, обусловленное налаживанием научного обмена и сотрудничества с различными мировыми центрами, повышением публикационной активности, разработкой новых учебных курсов, защитой диссертаций по направлению исследований, созданием патентоспособных результатов интеллектуальной деятельности, организацией новых научных семинаров.

• Привлечение в ННГУ значительного финансирования, как бюджетного, так и внебюджетного, увеличение фонда заработной платы и создание новых рабочих мест, закрепление в науке молодых исследователей и омоложение научно-педагогических кадров ННГУ.

• Инфраструктурное развитие ННГУ благодаря оснащению Лаборатории современным высокопроизводительным вычислительным оборудованием

Другие результаты:

• Создано и поставлено на государственный учет 16 объектов интеллектуальной собственности.

• Опубликована 51 статья в научных изданиях, индексируемых в базе данных Web of Science.

• Выполнены 7 коммерческих договоров по направлению научного исследования.
  

Сотрудничество:

• Университет Дюссельдорфа (Германия), Институт прикладной физики РАН (Россия): совместные исследования и научные мероприятия

• Международный центр зетаваттных технологий (Франция), Воронежский государственный университет (Россия), Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ» (Россия): совместные исследования, научные публикации