Институт сильноточной электроники Сибирского отделения РАН организован в 1977 г. для проведения фундаментальных и прикладных научных исследований в области сильноточной электроники - нового научного направления, объединившего в себе разработку методов генерирования мощных электрических импульсов, эмиссию интенсивных потоков корпускулярного и электромагнитного излучения, а также исследования по воздействию мощных потоков энергии на вещество.
За три десятилетия существования Института тематика научных исследований Института не претерпела коренных изменений, но заметно расширилась. Основными итогами деятельности ИСЭ стали следующие
- Разработаны методы получения импульсов электрической энергии сверхвысокой мощности (до нескольких тераватт), созданы генераторы таких импульсов, развита их элементная база.
- Разработаны физические основы получения сверхмощных (сильноточных) импульсных электронных потоков, созданы сильноточные ускорители электронов с мощностями вплоть до тераваттных.
- Исследованы механизмы и реализованы методы эффективного импульсного вложения энергии в вещество, в том числе основанные на использовании его электродинамического сжатия сверхсильными магнитными полями импульсных токов. Реализованы состояния вещества, близкие по локальным характеристикам к условиям ядерного взрыва и приближающиеся к ожидаемым пороговым характеристикам инерциального термояда.
- Определены физические механизмы, лежащие в основе получения сверхмощных импульсов оптического (лазерного), СВЧ и рентгеновского излучения, развиты практические методы получения таких импульсов, созданы источники излучений.
- Реализованы приложения названных выше источников излучений в испытаниях на радиационную устойчивость, радиолокации, технологиях.
- Разработаны эффективные методы получения низкотемпературной плазмы со строго контролируемыми параметрами.
- Исследованы основные закономерности взаимодействия мощных потоков частиц, плазмы и излучений с поверхностью. На этой основе развиты основы технологий электронно-плазменной модификации поверхности материалов и изделий.
Полученные результаты соответствуют мировому уровню, а по некоторым позициям его превышают.
В период до 1990-х гг. фундаментальные научные исследования в Институте сильноточной электроники пользовались значительным вниманием государства и находили достаточно обширное и быстрое применение в промышленности и оборонной отрасти. В 1990-е годы, несмотря на сложную экономическую ситуацию в стране, темпы и качество проводимых в ИСЭ научных исследований не снизились, а тематика исследований заметно расширилась. Институту удалось сохранить стабильность за счет активного самостоятельного поиска партнеров и заказчиков научных исследований - в значительной мере, за рубежом.
За период с начала 1990-х гг. в ИСЭ СО РАН накоплен большой объем новых фундаментальных научных результатов, доведенных до стадии НИОКР и готовых к практическому внедрению в России.
ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ НАУЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ИСЭ СО РАН
Основные направления научной деятельности Учреждения Российской академии наук Института сильноточной электроники Сибирского отделения РАН, утвержденные Президиумом РАН (Постановление от 20 мая 2008 г. № 357):
- Фундаментальные проблемы физической электроники, в том числе сильноточной электроники и разработка на их основе новых приборов, устройств и технологий;
- Современные проблемы физики плазмы, включая физику низкотемпературной плазмы и основы ее применения в технологических процессах.
ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПРИКЛАДНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ НА БЛИЖАЙШЕЕ ДЕСЯТИЛЕТИЕ
В области физических наук
- Опережающие фундаментальные исследования в области импульсной энергетики, предполагающие строительство новых крупных импульсных (гигаваттного и тераваттного уровня мощности) электрофизических установок для фундаментальных исследований и технологических применений.
- Развитие физических основ получения мощных импульсных потоков заряженных частиц, сверхвысокочастотного, оптического (в том числе, фемтосекундных лазерных импульсов петаваттной мощности) и рентгеновского излучений. Разработка на этой основе новых приборов, устройств и технологий.
- Развитие физических основ получения низкотемпературной плазмы с заданными и контролируемыми параметрами и ее применения в технологических процессах. Разработка на этой основе нового электронно-ионно-плазменного лабораторного и технологического оборудования.
В области нанотехнологий
- Разработка физических основ электронно-ионно-плазменных технологий получения наноструктурированных поверхностных слоев и покрытий на материалах и изделиях с целью улучшения их физико-химических и функциональных характеристик при применении в промышленности, биологии, медицине