Кафедра физики плазмы физического факультета Новосибирского государственного университета

В статье описана система подготовки научно-инженерных кадров на кафедре физики плазмы физического факультета НГУ с активным участием в этом процессе научных сотрудников плазменных лабораторий Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН. В тексте дано представление о плазме, как о предмете, изучаемом на этой кафедре, и далее отражена следующая информация: история создания кафедры, читаемые по кафедре спецкурсы, тематика бакалаврских и магистерских диссертаций, достижения выпускников кафедры в последнем десятилетии. С учетом основной тематики научных исследований в плазменных лабораториях ИЯФ в тексте представлен обзор работ на работающих в Институте плазменных установках и обозначена перспектива создания линейной плазменной ловушки следующего поколения (ГДМЛ). Особое внимание уделено перспективе использования открытых магнитных систем для удержания горячей плазмы применительно к решению проблемы управляемого термоядерного синтеза, поскольку эти системы должны послужить полем основной деятельности будущих выпускников кафедры физики плазмы.

1. Кругляков Э. П., Лотов К. В., Шошин А. А. Кафедра физики плазмы // Вестник НГУ. Серия: Физика. 2006. Т. 1, вып. 1. С. 13–22.

2. Sotnikov O. et al. Development of high-voltage negative ion based neutral beam injector for fusion devices. Nuclear Fusion, 2021, vol. 61, p. 116017. DOI 10.1088/1741-4326/ac175a

3. Taskaev S., Berendeev E., Bikchurina M. et al. Neutron Source Based on Vacuum Insulated Tandem Accelerator and Lithium Target. Biology, 2021, no. 10, p. 350. DOI 10.3390/biology10050350

4. Shoshin А., Burdakov A., Ivantsivskiy M. et al. Test results of boron carbide ceramics for ITER port protection. Fusion Engineering and Design, 2021, no. 168, p. 112426. DOI 10.1016/j.fusengdes.2021.112426

5. Ivanov A. A., Prikhodko V. V. Gas-dynamic trap: an overview of the concept and experimental results. Plasma Physics and Controlled Fusion, 2013, vol. 55, no. 6, p. 063001. DOI 10.1088/0741-3335/55/6/063001

6. Beklemishev A. D., Bagryansky P. A., Chaschin M. S., Soldatkina E. I. Vortex Confinement of Plasmas in Symmetric Mirror Traps. Fusion Science and Technology, 2010, vol. 57, no. 4, pp. 351–360. DOI 10.13182/FST10-A9497

7. Иванов А. А., Приходько В. В. Газодинамическая ловушка: результаты исследований и перспективы // Успехи физических наук. 2017. Т. 187, вып. 5. С. 547–574. DOI 10.3367/UFNr.2016.09.037967

8. Yakovlev D. V., Shalashov A. G., Gospodchikov E. D. et al. Stable confinement of highelectron-temperature plasmas in the GDT experiment. Nuclear Fusion, 2018, vol. 58, p. 094001. DOI 10.1088/1741-4326/aacb88

9. Bagryansky P. A., Anikeev A. V., Denisov G. G. et al. Overview of ECR plasma heating experiment in the GDT magnetic mirror. Nuclear Fusion, 2015, vol. 55, no. 5, p. 053009. DOI 10.1088/0029-5515/55/5/053009

10. Shalashov A. G., Solomakhin A. L., Gospodchikov E. D. et al. Electron cyclotron emission at the fundamental harmonic in GDT magnetic mirror. Physics of Plasmas, 2017, vol. 24, p. 082506. DOI 10.1063/1.4994793

11. Arzhannikov A. V., Anikeev A. B., Beklemishev A. D. et al. Subcritical Assembly with Thermonuclear Neutron Source as Device for Studies of Neutron-physical Characteristics of Thorium Fuel. AIP Conference Proceedings, 2016, vol. 1771, p. 090004. DOI 10.1063/1.4964246

12. Arzhannikov A., Bedenko S., Shmakov V. et al. Gas-cooled thorium reactor at various fuel loadings and its modification by a plasma source of extra neutrons. Nuclear Science and Techniques, 2019, vol. 30 (181). DOI 10.1007/s41365-019-0707-y

13. Gota H. et al. Overview of C-2W: high temperature, steady-state beam-driven field-reversed configuration plasmas. Nuclear Fusion, 2021, vol. 61, p. 106039. DOI 10.1088/1741-4326/ac2521

14. Бурдаков А. В., Поступаев В. В. Многопробочная ловушка: путь от пробкотрона Будкера к линейному термоядерному реактору // Успехи физических наук. 2018. Т. 188, С. 651–671. DOI 10.3367/UFNr.2018.03.038342

15. Postupaev V. V. et al. Results of the first plasma campaign in a start configuration of GOLNB multiple-mirror trap. Plasma Physics and Controlled Fusion, 2020, vol. 62, p. 025008. DOI 10.1088/1361-6587/ab53c2

16. Beklemishev A. D. Helicoidal System for Axial Plasma Pumping in Linear Traps. Fusion Science and Technology, 2013, vol. 63 (1T), pp. 355–357. DOI 10.13182/FST13-A16953

17. Beklemishev A. D. Helical plasma thruster. Phys. Plasmas, 2015, no. 22, p. 103506.

18. Аржанников А. В., Беклемишев А. Д. Электрореактивный двигатель высокой тяги с гофрированным винтовым магнитным полем // Вестник НГУ. Серия: Физика. 2016. Т. 11, № 1. С. 107–118.

19. Sudnikov A. V. et al. Preliminary experimental scaling of the helical mirror confinement effectiveness. Journal of Plasma Physics, 2020, vol. 86, no. 5, p. 905860515.

20. Arzhannikov A. V., Timofeev I. V. Generation of powerful terahertz emission in a beamdriven strong plasma turbulence. Plasma Phys. Control. Fusion, 2012, no. 54, p. 105004. DOI 10.1088/0741-3335/54/10/105004

21. Аржанников А. В. и др. Патент RU 2501146C1. Заявка: 2012130121/07, 16.07.2012.

22. Arzhannikov A. V., Ivanov I. A., Kasatov A. A. et al. Well-directed flux of megawatt submm radiation generated by a relativistic electron beam in a magnetized plasma with strong density gradients. Plasma Phys. Control. Fusion, 2020, no. 62, p. 045002. DOI 10.1088/1361-6587/ab72e3

23. Аржанников А. В., Котельников И. А. Метод решения нестационарной задачи возбуждения корабельных волн подводным объектом // Вестник НГУ. Серия: Физика. 2015. Т. 10, вып. 4. С. 43–59.

24. Arzhannikov A. V., Kotelnikov I. A. Excitation of ship waves by a submerged object: New solution to the classical problem. Phys. Rev. E, 2016, no. 94, p. 023103.

25. Аржанников А. В., Гинзбург Н. С. и др. Разработка двухстадийного планарного МСЭ терагерцового диапазона на основе ускорителя ЭЛМИ // Вестник НГУ. Серия: Физика, 2012, Т. 7, вып. 1. С. 5–14.

26. Arzhannikov A. V., Kalinin P. V., Kuznetsov S. A. et al. Using two-dimensional distributed feedback for synchronization of radiation from two parallel-sheet electron beams in a free – electron maser. Phys. Rev. Lett., 2016, vol. 117, no. 11, p. 114801.

27. Vyacheslavov L., Vasilyev A., Arakcheev A. et al. In sity study of the processes of damage to the tungsten surface under transient heat loads possible in ITER. Journal of Nuclear Materials, 2021, no. 544, p. 152669. DOI 10.1016/j.jnucmat.2020.152669

28. Sulyaev Yu. S., Alexandrov E. V., Burdakov A. V. et al. Engineering Calculations and Preparation for Manufacturing of ITER Equatorial port #11. IEEE Transactions on Plasma Science, 2020, vol. 48, no. 6, pp. 1631–1636. DOI 10.1109/TPS.2020.2985113

29. Bagryansky P. A., Beklemishev A. D., Postupaev V. V. Encouraging Results and New Ideas for Fusion in Linear Traps. Journal of Fusion Energy, 2018, vol. 38, no. 1, pp. 162–181. DOI 10.1007/s10894-018-0174-1