Иванов Александр Александрович (г.р.1953)

Специалист в области физики плазмы и термоядерного синтеза, автор работ по удержанию плазмы в открытых магнитных ловушках, диагностике плазмы и физики пучков заряженных частиц.

Родился 3 июня 1953 года в Челябинске в семье учителей. В 1970 г. окончил с золотой медалью Челябинскую физико-математическую школу, в 1975 г. с отличием – Новосибирский государственный университет по специальности «Физика» и был принят в Институт ядерной физики СО АН СССР на должность стажера-исследователя.

В Институте прошел путь от старшего лаборанта до заведующего сектором научного отдела, заведующего научно-исследовательской лабораторией, заместителя директора по науке и научного руководителя направления «Физика плазмы».

В начальный период работы в Институте им были выполнены исследования конверсии пучка отрицательных ионов водорода в атомарной и плазменной мишени, разработаны плазменные источники для установки АМБАЛ, проведены исследования взаимодействия пучка быстрых атомов с «теплой» плазмой на установке МАЛ, а также разработан ряд диагностик для исследования параметров плазмы на установке АМБАЛ. По результатам этих исследований в 1986 г. А.А. Иванов стал кандидатом физико-математических наук, защитив диссертацию «Струйные плазменные мишени».

Из воспоминаний А. А. Иванова: «Плазменное направление – одно из любимых детищ основателя нашего института Андрея Михайловича Будкера. Когда я только пришел в институт в 1975 году, …началась работа по созданию амбиполярной ловушки. Я был так воодушевлен, что работал днем и ночью. Конечно, любое достижение требует вложения средств. Молодому человеку кажется, что все должно осуществляться быстро, особенно когда идеи красивые. Но финансовые возможности, к сожалению, очень ограничивают творческие».

В 1987 г. А.А. Иванов активно занялся исследованиями на установке ГДЛ, а в 1989 г. возглавил работы на установке. В проведенных под его руководством экспериментах были исследованы различные методы стабилизации плазмы в отрытых ловушках и получена устойчивая плазма с высоким относительным давлением, создаваемым популяцией быстрых ионов. Эти работы подтвердили практическую реализуемость источника термоядерных нейтронов на основе газодинамической ловушки, необходимого для тестирования стойкости материалов термоядерного реактора к нейтронному облучению. В 1996 г. А.А. Иванов защитил докторскую диссертацию на тему «Удержание и нагрев плазмы в газодинамической ловушке».

Из воспоминаний А. А. Иванова в 2010 году: «По исследованиям на газодинамической ловушке (ГДЛ), наиболее значимый результат – получение плазмы предельно большого давления. Оно сейчас достигает примерно 60% от давления, удерживающего плазму магнитного поля, что достигнуто впервые в мире на установках с осесимметричной конфигурацией. Это достижение стало возможным в результате существенной модернизации, а лучше сказать, создания новой системы инжекции атомарных пучков на установке. Это наш общий успех на пути создания нейтронного генератора на основе ГДЛ и вклад в физику высокотемпературной плазмы вообще».

Начиная с середины 90-х годов, А.А. Иванов также занялся разработкой инжекторов быстрых атомов водорода для диагностики и нагрева плазмы в исследовательских установках термоядерного синтеза. Под его руководством разработаны инжекторы с уникальными характеристиками, которые с успехом используются на множестве установок с высокотемпературной плазмой в России, США и Европе. При выполнении этих работ А.А. Иванов неоднократно брался и успешно реализовывал проекты, не имеющие аналогов и требующие развития принципиально новых технологий. Первой такой работой стало создание диагностического инжектора для токамака TEXTOR (FZJ Juelich, Германия), длительность импульса которого должна была в сотни раз превосходить длительность импульса диагностических инжекторов, опыт изготовления которых на тот момент имелся в ИЯФ СО РАН. Этот инжектор использовался для измерения ионной температуры плазмы с 1999 г. вплоть до окончания работы токамака TEXTOR в 2013 году.

Следующей ключевой работой стало создание системы нагрева плазмы на основе инжекторов быстрых атомов для установки C-2 (компания Tri Alpha Energy, США) с длительностью импульса 1 с и суммарной мощностью 6 МВт. Успешная реализация этого проекта стала основанием для создания серии инжекторов с баллистической фокусировкой пучка для нагрева плазмы в токамаках средних размеров.

В 2010 г. была инициирована разработка в ИЯФ СО РАН квазистационарного инжектора на основе отрицательных ионов водорода с энергией 1 МВ и мощностью, превышающей 1 МВт. А.А. Ивановым была предложена схема инжектора с разделением области генерации пучка и его ускорения до полной энергии трактом низкой энергии, служащим для очистки пучка от сопутствующих электронов. Применение этой схемы позволило решить принципиальную проблему обеспечения электрической прочности ускоряющего зазора при прохождении мощного пучка отрицательных ионов, которая, в частности, ограничивает достижимые параметры пучка в прототипах инжекторов для экспериментального термоядерного реактора ИТЭР. Развитие этих работ заложило основы для разработки системы нейтральной инжекции токамака с реакторными технологиями (ТРТ) – проектируемой в настоящее время российской термоядерной установки реакторного класса.

В 2003 году А.А. Иванов принял предложение директора Института А.Н. Скринского по руководству работами по созданию тандема-ускорителя для бор-нейтронозахватной терапии. При активном личном участии А.А. Иванова коллектив сотрудников выполнил большую работу по тщательной оптимизации конструкции узлов ускорителя и экспериментальным исследованиям. Эта работа завершилась успешным получением пучка ускоренных протонов с током выше 7 мА. В настоящее время планируются клинические испытания ускорителя-тандема.

А. А. Иванов успешно совмещал научную деятельность с педагогической. На преподавательскую работу в НГУ пришел в 1980 г. как ассистент кафедры физики плазмы физического факультета, в 1991 г. стал доцентом, в 1999 г. – профессором кафедры. Читал курс «Диагностика плазмы», вел семинарские занятия по физике сплошных сред, электродинамике, атомной физике и лабораторные занятия по атомной физике и в измерительном практикуме. Читал курс «Физика открытых магнитных ловушек».

Под его научным руководством защищены 8 кандидатских диссертаций и две докторских. В течение 9 лет был председателем диссертационного совета.

Автор более 600 научных работ по проблемам устойчивости плазмы в открытых магнитных ловушках, физики пучков заряженных частиц и диагностики плазмы. Принимал участие в работе российских и зарубежных конференций по проблемам физики плазмы.

В 2003-2014 гг. являлся руководителем и исполнителем нескольких грантов РФФИ, Министерства науки и высшего образования РФ. Как научный руководитель научного направления по физике плазмы А.А. Иванов занимался формированием приоритетных направлений исследований в этой области, участвовал в подготовке молодых специалистов и привлечению их к научной деятельности по данному направлению, а также представлял интересы Института на различных уровнях.

В 2007 г. за большой вклад в развитие академической науки Сибири, достигнутые успехи в научной деятельности и в связи с 50-летием СО РАН был награжден Почетной грамотой РАН и Профсоюза работников РАН и Почетным знаком «Серебряная сигма» СО РАН, в 2017 г. - юбилейной медалью «80 лет Новосибирской области».

В 2019 г. А. А. Иванов был удостоен Премии имени академика Льва Андреевича Арцимовича в области экспериментальной физики за цикл работ «Нагрев и удержание плазмы с высоким относительным давлением в осесимметричной магнитной ловушке открытого типа». Проработал в ИЯФ до 2022 года.