Николай Фёдорович Ковалев (родился 27 февраля 1943 года) — физик, доктор физико-математических наук, заведующий лабораторией источников мощного импульсного микроволнового излучения Института прикладной физики РАН, лауреат Государственной премии СССР [2][3]. Один из тех, чьим определяющим участием в 1972 году был создан первый генератор когерентного электромагнитного излучения, возбуждаемый сильноточным электронным ускорителем, — релятивистская лампа обратной волны [1].
От политеха к сильноточной электронике
Окончил Горьковский политехнический институт в 1966 году и пришёл работать в Научно-исследовательский радиофизический институт; с 1977 года — в Институте прикладной физики Академии наук, заведующим лабораторией [3].
Кандидатскую диссертацию защитил в 1983 году, докторскую — в 1992-м, обе по релятивистской СВЧ-электронике [3]. Опубликовал свыше 130 научных статей и докладов по гигаваттной СВЧ-электронике, сильнозамагниченным релятивистским электронным пучкам и электродинамике [3].
Электроника больших мощностей, основанная на пучках релятивистских электронов, началась в 1970-е — после того, как в СССР и за рубежом появились сильноточные ускорители заряженных частиц [1].
| Год | Ступень |
|---|---|
| 1966 | окончил Горьковский политехнический институт |
| 1966—1977 | Научно-исследовательский радиофизический институт |
| 1972 | участие в создании первой релятивистской лампы обратной волны |
| с 1977 | Институт прикладной физики, заведующий лабораторией |
| 1983 | кандидат физико-математических наук |
| 1992 | доктор физико-математических наук |
Лампа обратной волны 1972 года
Первый генератор когерентного электромагнитного излучения, возбуждаемый сильноточным электронным ускорителем, — релятивистская лампа обратной волны — был создан в совместном эксперименте радиофизического института и Физического института Академии наук в 1972 году по инициативе Андрея Гапонова-Грехова и Михаила Рабиновича [1].
Генератор реализован при определяющем участии Ковалева, М. Д. Райзера, М. И. Петелина, А. В. Сморгонского и Л. Э. Цоппа; по импульсной мощности он на несколько порядков превзошёл все предшествовавшие источники микроволнового излучения [1].
Позже в Институте прикладной физики были предложены и поставлены в эксперименте релятивистские версии других микроволновых генераторов и усилителей — лампы бегущей волны, оротрона, магнетрона, гиротрона; в этих работах вместе с Ковалевым участвовали М. И. Петелин, В. Л. Братман, Н. С. Гинзбург, Э. Б. Абубакиров и Г. Г. Денисов [1].
Лаборатория
По отчёту Института прикладной физики за 2015 год Ковалев вёл тему «Исследование и разработка гигаваттных ламп обратной волны и систем сопряжения их с выходными трактами» — работу лаборатории источников мощного импульсного микроволнового излучения совместно с сектором конструкторских работ [2].
В экспериментах того года было показано, что лампа обратной волны с продольными щелями позволяет более чем втрое увеличить длительность импульсов генерации и снизить время включения генерации до двух-трёх наносекунд в трёхсантиметровом диапазоне; результат получен совместно с Институтом электрофизики Уральского отделения Академии наук [2].
Вторая его тема — «Тонкостенные электронные пучки для релятивистских ламп обратной волны с малым временем переходных процессов»: свойства пучков, получаемых с взрывоэмиссионных кромочных катодов, объяснение выравнивания азимутального магнитного поля и расщепления электронных струй в многоструйных пучках [2].
Такие генераторы — не лабораторная экзотика: на базе сильноточного ускорителя электронов и релятивистской лампы обратной волны совместно с британской фирмой создан наносекундный гигаваттный радар NAGIRA, различающий малоразмерные движущиеся цели на фоне сильных отражений от подстилающей поверхности [1].
Преподавание и обзоры
Ковалев входит в число сотрудников института, преподающих в нижегородских вузах, — на радиофизическом факультете и в Высшей школе общей и прикладной физики университета имени Лобачевского [2].
В 2016 году вместе с М. И. Фуксом и Э. Шамилоглу он выпустил обзор «Этапы развития релятивистских магнетронов» в журнале «Известия вузов. Прикладная нелинейная динамика» — четырнадцать страниц об истории приборов, в которых электроны движутся в скрещенных полях [5].
В отделе высокочастотной релятивистской электроники Института прикладной физики сегодня работают лаборатории мощных СВЧ-систем для ускорительных приложений, коротковолновых СВЧ-генераторов и пространственно-развитых генераторов и усилителей [4].
Лаборатория, которой он руководит, работает в институте на улице Ульянова, 46 [1].
Источники
- ipfran.ru — ИПФ РАН — Научные направления: релятивистская микроволновая электроника
- ipfran.ru — ИПФ РАН — Отчёт о деятельности института за 2015 год: лаборатория источников мощного импульсного микроволнового излучения, руководитель Н. Ф. Ковалев
- andjournal.sgu.ru — Известия вузов. Прикладная нелинейная динамика
- ipfran.ru — ИПФ РАН — Структура института: отдел высокочастотной релятивистской электроники и его лаборатории
- andjournal.sgu.ru — Известия вузов. Прикладная нелинейная динамика — Фукс М. И., Шамилоглу Э., Ковалев Н. Ф. Этапы развития релятивистских магнетронов, 2016, т. 24, вып. 6, с. 39