| Код | Наименование проблем и их крупных разделов | Какие основные научные задачи намечается решить в результате выполнения работ в рассматриваемый период | Сроки исполнения |
| Начало | окончание |
| | | | | |
| 2.3.1. | Когерентные источники микроволнового излучения и их применение в науке и технике | Повышение энергетических параметров, стабильности излучения, расширение диапазона частот генераторов на стимулированном излучении электронных пучков. Создание специализированных гиротронных комплексов, оснащенных системами контроля и транспортировки мощного микроволнового излучения для установок управляемого термоядерного синтеза, а также для других научных и технологических применений. Разработка новых методов компрессии импульсов электромагнитного излучения для использования с высокочастотных ускорителях следующего поколения, новых радарных системах и получения мультигигаваттных импульсов для физических экспериментов. Разработка когерентных радиокомплексов для дистанционного исследования приземного слоя атмосферы, взаимодействия атмосферы и океана, ближнего и дальнего космоса. | | |
| 2.3.2. | Физика твердотельных элементов и устройств генерации, усиления, преобразования и приема электромагнитных волн | Разработка основных принципов создания твердотельных элементов и устройств для генерации, манипуляции и излучения сверхширокополосных сверхкоротких импульсных электромагнитных сигналов гигагерцового (субнаносекундного) диапазона. Разработка гетероструктур полевых транзисторов с двумерным электронным газом для сверхвысокочастотных применений (сотни ГГц) и для применений в мощной высокотемпературной электронике. Разработка диодных и транзисторных структур на основе широкозонных нитридов для микроволновых устройств, работающих в экстремальных условиях (высокие температуры, радиация и др.) Создание и исследование интегральных сверхпроводниковых приемных устройств субмм волн с квантовой чувствительностью, разработка на их основе ряда практических устройств для радиоастрономии, мониторинга атмосферы и биомедицинских исследований. Разработка ИК- и тепловизионных приборов высокого пространственного разрешения, высокой чувствительности и с малой инерционностью. | | |
| 2.3.3. | Разработка методов и средств генерации и приема излучения терагерцовом диапазоне | Разработка методов создания когерентных источников в субмиллиметровом и терагерцовом диапазонах на основе стимулированного излучения электронных пучков, каскадных полупроводниковых лазеров, конверсии оптического лазерного излучения. Разработка основ в терагерцовой метрологии и спектроскопии с целью создания специализированных комплексов диагностики различных сред, развитие методов и средств приема терагерцового излучения. | | |
| 2.3.4. | Физика нелинейных волн и нелинейная динамика | Разработка нелинейно-динамических методов анализа и прогноза эволюции сложных систем с приложением к климатическим, атмосферно-океаническим, геофизическим процессам и биологическим объектам. Построение физических и численных моделей нелинейных широкополосных волновых процессов в диспергирующих средах в различных приложениях. | | |
| 2.3.5. | Фундаментальные проблемы распространения радиоволн | Изучение условий распространения электромагнитных волн в различных геофизических средах в интересах развития дистанционных средств зондирования земной атмосферы и подстилающей поверхности, практической радиосвязи, исследования динамики околоземной плазмы. | | |
| 2.3.6. | Акустика, в том числе нелинейная и низкочастотная, акустоэлектроника | Построение теории сверхдальнего (на масштабах до нескольких тысяч километров) распространения низкочастотного звука в реальном океане. Разработка томографических методов и создание средств низкочастотного акустического мониторинга окраинных морей и шельфовых зон океана на масштабах ~ 100 км. Разработка прецизионных методов нелинейной акустической диагностики сред с неоднородной микро- и мезоструктурой, создание опытных образцов систем неразрушающего контроля на принципах нелинейной акустики. Фундаментальные исследования акустоэлектронных и акустомагнитных явлений в твердотельных средах и слоистых структурах с целью создания высокоэффективных устройств обработки сигналов на новых физических принципах. | | |
| 2.3.7. | Наносекундная релятивистская электроника больших мощностей и ее применение в науке и технике | Исследование открытых ранее эффектов: сверхизлучения нано- и пикосекундных электронных пучков, эктонного испускания электронов при взрывной эмиссии электронов. Разработка на этой основе установки «Ника» для получения СВЧ излучения в импульсно-периодическом режиме с импульсной мощностью до 1010 Вт и средней мощностью до нескольких киловатт. Создание малогабаритных субнаносекундных генераторов нового поколения. Исследование процессов коммутации импульсов тока нано- и субнаносекундной длительности в полупроводниках и создание на основе твердотельных коммутаторов мощных генераторов наносекундных импульсов. | | |
| 2.3.8. | Радиофизические методы диагностики окружающей среды | Разработка нового подхода к дистанционной диагностике и монитортнгу динамических процессов в верхнем слое океана,построению систем подводного видения и методов их реализации, в том числе для экологического мониторинга акваторий. Разработка новых радиофизических методов мониторинга озона и других малых составляющих атмосферы. Разработка и исследование возможностей практического использования методов ближнепольной СВЧ диагностики различных сред, включая земную кору и биологические ткани. Диагностика напряженного состояния земной коры с помощью электромагнитной эмиссии в очень низко частотном диапазоне. | | |
| Код | Наименование проблем и их крупных разделов | Какие основные научные задачи намечается решить в результате выполнения работ в рассматриваемый период | Сроки исполнения |
| начало | окончание |
| | | | | |
| 2.4.1. | Физика высокотемпературной плазмы и управляемый ядерный синтез | Реализация проекта по созданию компактного стелларатора Л-5 с малым аспектным отношением. Поиски оптимальных магнитных конфигураций с целью достижения стабильного удержания плазменного шнура. Создание технологии изготовления термоядерных мишеней из аморфных твердых соединений легких элементов с дейтерием и тритием, включая криогенные системы для формирования внутренних слоев в мишенях для инерциального термоядерного синтеза Разработка методов микроволновой диагностики для крупномасштабных установок, включая токамак-реактор ИТЭР в режиме термоядерного горения. Моделирование и оптимизация сценариев разряда ИТЭР на сферическом токамаке «Глобус-М». Разработка нейтронных источников для лабораторных исследований процессов деградации элементов конструкций, первой стенки и бланкета токамака-реактора ИТЭР в условиях интенсивного нейтронного облучения. Экспериментальные исследования по проблеме инерционного термоядерного синтеза в рамках проекта «Искра-6». | | |
| 2.4.2. | Физика низкотемпературной плазы | Методы создания и управления параметрами низкотемпературной плазмы с большим удельным энерговкладом, в интересах новых технологий | | |
| 2.4.3. | Пламенные процессы в геофизике и астрофизике | Определение основных параметров плазмы и физических процессов в межпланетной и межзвездной среде, областях звездообразования, магнитосферах нейтронных звезд и черных дыр. Динамика плазмы, ускорение частиц и генерация электромагнитного излучения в астрофизической плазме. Исследование электрических явлений в атмосфере. Механизмы электризации грозового облака, инициация электрического разряда в облачной среде. | | |
| 2.4.4. | Разработка плазменных устройств и их применение в науке и технике | Разработка плазменных ускорителей заряженных частиц и источников мощного терагерцового излучения с использованием ультракоротких лазерных импульсов. Разработка генератора плазмы со скоростью потока ~ 107 – 108 см/с и высокой плотностью мощности для тестирования и модификации материалов атомной и космической отрасли. Создание плазменных реакторов нового поколения, обеспечивающих многократное увеличение скорости роста алмазных покрытий. Разработка электронно-циклотронных источников плотной плазмы и ионных пучков; использование плазмы для генерации излучения в видимом, ультрафиолетовом и мягком рентгеновском диапазонах. Разработка плазменных методов разделения изотопов и фильтрации радиоактивных отходов. | | |
