Литературка Литературная Газета - Литературная Газета 6601 ( № 23 2017)

Моих научных книжек!

А.В. Петраков, 2017

Очень интересная «Литературная газета», 2017, № 19 (хотя бы статья «Материализм и коррупция», автор Вадим В. Мухачёв). В «ЛГ», 2016, № 15 коллеги и ученики опубликовали обо мне статью «65 лет из 80 – работа, работа, работа во имя Родины…» с упоминанием, что мною опубликованы 100 изданий научных и технических книг (монографий, учебных пособий для вузов, брошюр), подготовлены и защитились доктора и кандидаты наук. Другие коллеги явно и неявно спрашивают, что же научно важного конкретно мною предложено и сделано теоретически и практически. Я говорю, что с 1964 г. занимаюсь теоретически и экспериментально исследованием фотоэлектрических явлений в полупроводниках (это физика фотопроводимости твёрдых тел) с целью регистрации кратковременных явлений и быстропротекающих процессов. Кроме физики это и высшая математика для высокоточного совмещения в пространстве разноракурсных телевизионных растров, каждый из которых имеет группу своих погрешностей (неоднородностей).

Пространственные регистраторы физических приборов очень высокоинформативные (у многих в настоящее время на слуху и на глазу женевский коллайдер). В таких физических экспериментах очень важно и необходимо сжатие растровой (кадровой) информации. Мало того, некоторые регистраторы работают в различных областях электромагнитного спектра: гамма, рентген, ультрафиолет, видимый, инфракрасный и радиодиапазоны (разноспектрозональность).

1. Отечественный вклад в физику растровой (телевизионной) регистрации-визуализации: регистрация кратковременных событий и быстропротекающих процессов.В 1960-х годах появились и быстро развились новые физические приборы – трековые детекторы ядерных частиц: искровые (ИК) и стримерные (СК) камеры. За их разработку и внедрение в физические эксперименты группу учёных из МИФИ, ЕрФИ, ГрузФИ наградили Ленинской премией в апреле 1970 г. (Т.Л. Асатиани и др.).

Большой объём информации с упомянутых трековых детекторов требовал предложений, выбора и разработки бесфильмовых (нефотография) методов съёма и регистрации информации с ИК и СК при условии ввода в ЭВМ двоичного кода в реальном времени физического эксперимента. Среди немногих перспективным для дальнейшего использования мог стать телевизионный метод. Так и оказалось (автор, 1964 г.; ведь «Наука начинается с измерений» по Д.И. Менделееву и тем более точных, скрупулёзных, разнопланово и достоверно повторенных) в результате нескольких серий исследований с участием и под руководством автора и успешных доработок растровых оптико-электронных преобразователей на основе высокоомных полупроводников (видиконы и их разновидности – плюмбиконы, кремниконы, кадмиконы), хотя считалось (зарубежные издания, например, Р. Бьюб, «Фотопроводимость твёрдых тел», ИИЛ, 1962, 558 с.; отечественные издания, например, С.М. Рывкин, «Фотоэлектрические явления в полупроводниках», Физматгиз, 1963, 496 с. и др.), что видиконы не могут работать при временах экспозиций меньше миллисекунд из-за инерционных свойств полупроводниковых слоёв.

К НИКИМТ, где работал автор, для участия в исследованиях в 1967 г. подключились коллеги из ВНИИ «Электрон» и чуть позже из ЦКБ «Астрофизика» с подтверждающими данными. Оформление материалов официальной заявки на предполагаемое открытие продолжалось 20 с лишним (?!) лет – до 1985 и до 1988 годов. Это открытие позволило расширить область применения оптических (в том числе телевизионных) методов для исследования физических процессов и явлений, которые характеризуются малым временем (микро- и наносекунды) существования и очень высокой скоростью протекания (перемещения). Например, позволило увеличить пропускную способность автоматических линий контроля качества и сортировки изделий массового производства (несколько авторских свидетельств).

Предполагаемое открытие «Эффект повышения фоточувствительности высокоомных полупроводниковых слоёв при коротких длительностях экспозиций»относится к физике твёрдого тела, а именно к внутреннему фотоэффекту в высокоомных полупроводниках. Сущность открытия состоит в повышении фоточувствительности высокоомных полупроводниковых слоёв при длительностях экспозиций микро- наносекунды по сравнению с чувствительностью при бóльших длительностях экспозиций (миллисекунды и более). Повышение чувствительности физически объяснено и математически обосновано (опубликованы приоритетные авторские источники) в ряде авторских печатных работ (статей, монографий и изобретений).

Дальнейшими работами коллег-физиков (например, М.Я. Щелев, ФИАН-ИОФРАН), а также с участием автора расширен временной диапазон в сторону укорочения регистрируемых оптических процессов до единиц пикосекунд и затем до единиц фемтосекунд с помощью исследованных растровых оптико-электронных преобразователей. Таким образом экспериментальными и теоретическими исследованиями физики работы растровых оптико-электронных преобразователей на основе внутреннего фотоэффекта в высокоомных полупроводниковых слоях расширен диапазон их применения в сторону укорочения времён экспозиций более чем на 10 порядков (от миллисекунд до фемтосекунд).

Чтобы полностью оформить заявку на предполагаемое открытие, автором были проведены научные семинары в ОИЯИ (Дубна) под руководством акад. М.Г. Мещерякова, в ИТЭФ под руководством акад. В.В. Владимирского, в ИАЭ им. И.В. Курчатова под руководством акад. В.А. Легасова, в Ереванском физическом институте и ФИАН им. П.Н. Лебедева под руководством акад. А.И. Алиханяна. Представленные материалы были обсуждены и одобрены.

2. Отечественный вклад в физику многоспектрозональной (и телевизионной) регистрации-визуализации: совмещение разноспектрозональных и прецизионных телевизионных растров.Любой измерительной системе присущи случайные и систематические погрешности. Случайные погрешности характеризуют потенциальные измерительные качества системы и требуют разумной (сравнимой с собой) минимизации систематических погрешностей. Если система имеет значительный во времени измерительный цикл, то из-за различных причин (внутренних и внешних) появляется третья составляющая погрешностей измерительной системы – от нестабильности (тренд системы).

Стандартное телевидение имеет в растре 600 строк, на одной строке передаёт 800 точек. Смещение при передаче одной точки на 1/800 длины строки (в пространстве ли, во времени ли) приводит к тому, что передаётся соседняя точка. Похоже и по вертикали: смещение со строки на строку – это 1/600 вертикального размера кадра. Такие смещения терпимы и возможны лишь в чёрно-белом телевидении для народного употребления.