XXXIII Российско-Германский семинар по электронно-циклотронному резонансному нагреву плазмы и гиротронам

Совместный Российско-германский семинар по ЭЦР нагреву плазмы, гиротронам и соответствующим работам в области физики плазмы и электроники больших мощностей берёт свое начало с того момента, когда в 1988 году две страны – Россия (тогда СССР) и ФРГ подписали соглашение о научно-техническом сотрудничестве в области термоядерных исследований. Учредителями соглашения выступили: с Российской стороны – Министерство атомной энергетики России (в настоящее время Госкорпорация «Росатом»); с другой стороны – Министерство строительства, промышленности и науки ФРГ. С того момента семинар стал проводиться ежегодно, поочерёдно в Германии и России.

Основными организаторами выступают:
с российской стороны – Институт прикладной физики Российской академии наук (ИПФ РАН) совместно с Научно-производственным предприятием «ГИКОМ» (Нижний Новгород) и Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт» (Москва);
с немецкой стороны – Технологический институт города Карлсруэ (Karlsruhe Institute of Technology – KИT), Институт междисциплинарных исследований и физики плазмы при университете Штутгарта (Institut für Grenzflächenverfahrenstechnik und Plasmatechnologie der Universität Stuttgart (IGVP, Stuttgart), Институт физики плазмы Макса Планка (Max-Planck-Institut fuer Plasmaphysik (IPP Garching и Greifswald)).
В этом году принимающей стороной выступила Германия, но из-за пандемии второй год подряд семинар был проведён в он-лайн формате в период со 2 по 3 ноября.

Владимир Евгеньевич Запевалов, д.ф-м.н., заведующий лабораторией гиротронов для термоядерных исследований ИПФ РАН о научной сессии 33-го Российско-Германского семинара 2021 года:
«Научное мероприятие с такой длительной историей международного научного общения для специалистов этой области науки стало уже своеобразным явлением культуры. В этот раз обе стороны представили много новых и впечатляющих материалов, жаль только, что второй год подряд в традиционный формат проведения семинара пришлось внести некоторые изменения. Большинство научных докладов представляли теоретические и экспериментальные исследования, которые были приняты с большим интересом. В работе семинара приняло участие более 110 учёных, среди которых около половины участников семинара (для обеих стран) – молодые учёные. Можно отметить и тот факт, что он-лайн формат несколько раздвинул географию и привлёк участников из других стран. Например, в этом году в он-лайн обсуждении докладов принимали участие наши коллеги из США, Японии, Израиля и Болгарии. Такое изредка случалось и ранее, если кто-то из коллег во время семинара находился в принимающей организации, но это была именно случайность.
Традиционно тематика семинаров посвящается электронно-циклотронному резонансному нагреву (ЭЦРН) и управлению параметрами плазмы в установках управляемого термоядерного синтеза (УТС) с магнитным удержанием, таких как токамаки, стеллараторы и открытые ловушки. Неотъемлемой частью семинаров является обсуждение источников (гиротронов) и линий передачи микроволнового излучения высокой мощности для ЭЦРН, систем управления и всего того, что образует электронно-циклотронные комплексы. Как правило, дискуссии большей частью ведутся по разработке и оптимизации гиротронных комплексов, но тематика семинаров в плане новых приложений микроволнового излучения высокой мощности постоянно расширяется и затрагивает такие области, как диагностика плазмы, спектроскопия, микроволновые технологии.
На семинаре этого года были представлены новые результаты численного моделирования и экспериментальных исследований на токамаке Asdex-Upgrade (IPP, Garhing), новом токамаке Т-15МД (НИЦ «Курчатовский институт»), стеллараторе Wandelstein-7X (IPP, Graifswald), а также планы работ на ближайшее будущее.
Следует отметить, что продолжаются исследования по наращиванию мощности, эффективности и долговременной стабильности работы гиротронов, что значительно повышает надёжность и экономичность энергетических установок для УТС. Доклады по этой тематике были представлены обеими сторонами участников семинара.
Не прекращается продвижение гиротронов в более высокие частоты, которые востребованы для установок ближайшего будущего. В качестве примера можно назвать доклад ИПФ РАН о разработке и успешном испытании уникального 0,5 ТГц гиротрона на второй гармонике гирочастоты с выходной мощностью 250 Вт.
Представителей научного сообщества на семинаре заинтересовали достижения ИПФ РАН в области разработки широкополосных гироприборов: генераторов (ЛОВ) и усилителей (ЛБВ), которые могут быть востребованы для широкого круга задач спектроскопии и диагностики различных сред.
Большой интерес участников семинара вызвал доклад представителя ЦЕРН о потенциальном использовании гиротронов для задач фундаментальной физики. Новые результаты, как теоретические (численное моделирование различными методами – КИТ, ИПФ РАН), так и экспериментальные (ИПФ РАН) были доложены в русле совместных российско-германских работ над созданием источников последовательностей сверхкоротких импульсов с широким спектром излучения.
Интересно прозвучал доклад ИПФ РАН об использовании аддитивных технологий по изготовлению микроволновых компонентов на 3D-принтере. Это, несомненно, шаг в направлении нового технологического уклада, движение к которому наблюдается во всех развитых странах.
Пожалуй, впервые прозвучали доклады о конкретных работах, направленных на создание термоядерного реактора следующего поколения – ДЕМО (ИПФ РАН, IPP), которые суммируют и координируют общие усилия учёных разных стран, работающих в этом направлении. Перспектива освоения человеком термоядерной энергии становится всё более ощутимой.
Надеемся, что в следующем году, на 34-м семинаре получится встретиться с коллегами в очном формате на российской территории».