к оглавлению
назад < ^ > вперед
ИНСТИТУТ ПРИКЛАДНОЙ ФИЗИКИ ЛГУ
Институт прикладной физики существовал первоначально в качестве отдела при Научно-исследовательском физическом институте ЛГУ. Отдел начал свою работу в 1926 г. в составе небольшой группы сотрудников. Быстро развиваясь, отдел в апреле 1934 г. по представлению наркома по просвещению А. С. Бубнова постановлением СНК РСФСР был выделен в самостоятельный институт. Директором института был утвержден проф. А. В. Улитовский, непосредственно руководивший и руководящий всеми научно-техническими и экспериментально-производственными работами института.
Институт ставит своей задачей посильное участие в работе по пересмотру основ современной техники с точки зрения новейших достижений физической науки.
Пути технической революции предуказаны основными итогами развития физики, вскрывшими электрическую природу материального мира, и результатами предыдущего механического развития.
Представляя собою систему, объединяющую исследовательские лаборатории с довольно значительной экспериментально-производственной базой, институт не ограничивается научно-лабораторной разработкой тех или других вопросов, а считает своей задачей доведение решения научно-технических проблем до такой практической стадии, которая обеспечила бы этим решениям скорейшее массовое распространение. Представленное в структуре института единство научно-прикладных лабораторий с экспериментально-производственной ячейкой обеспечивает широчайшие возможности целостного разрешения научно-технической задачи, начиная от лабораторного исследования, включая конструкторскую работу, разработку необходимых технологических процессов и кончая опытным освоением соответствующего производства и массовой наглядной демонстрацией преимуществ новых методов и конструкций.
Институт ведет работу над тремя основными группами задач: 1) задачи измерительной техники, 2) задачи электрификации технологических процессов, 3) задачи собственно энергетические.
С вопросами измерительной техники связаны различные стороны научного и технического прогресса. В своей работе в области измерительной техники институт исходит из положения, что задачи всеобщей электрификации распространяются и на измерительную технику. С одной стороны, всеобщая электрификация ставит и перед измерительной техникой ряд новых задач; с другой стороны, электрификация самой измерительной техники должна открыть перед ней новые широкие возможности (увеличение числа поддающихся измерению, контролю и управлению объектов, возможность измерения на расстоянии, повышение чувствительности измерений и т. д.).
Значительные шаги в направлении электрификации контроля и измерения сделаны уже и капиталистической техникой, но решение задачи в целом — радикальная перестройка всей измерительной техники в направлении ее глубокой электрификации — возможно лишь в условиях социализма на базе всеобщей электрификации.
Институт установил необходимость такого решения проблемы электрификации измерений, которое могло бы получить массовое распространение. Поскольку возможность такого массового распространения электрических методов контроля и измерения зависит от появления дешевого и доступного индикатора слабых электрических токов, являющегося основным элементом любой схемы электрифицированных измерений, институт в первую очередь взялся за разработку нового типа советского высокочувствительного гальванометра.
Существовавшие приборы этого типа, почти исключительно импортировавшиеся из-за границы, стоили 100—200 руб. золотом, являясь достоянием отдельных наиболее богатых лабораторий.
Институт поставил себе задачу создать в первую очередь дешевый прибор, сохраняющий в то же время свои измерительные качества для массового распространения.
В результате интенсивной работы коллектива исследователей, конструкторов и производственников института (Н. Г. Левицкий-Рогаля, Д. В. Тимашев, И. А. Сергеев и др.) появился новый зеркальный гальванометр чувствительностью до десятимиллиардных долей ампера (5 . 10-10 А) ценою в 50 — 60 руб. В результате радикального упрощения конструкции существующих заграничных типов гальванометров, обусловленного строго научным анализом назначения каждой его детали и продуманной разработки технологического процесса его массового производства, было не только во много раз снижена цена гальванометра, но и создана возможность самого массового производства этого чрезвычайно деликатного прибора в условиях небольшой экспериментальной мастерской с несколькими десятками неквалифицированных молодых работниц (институт уже сейчас выпускает около двух с половиной тысяч гальванометров в месяц).
Наряду с зеркальным гальванометром институт разработал и ряд других типов гальванометров. Созданы, например, упрощенные типы стрелочных гальванометров и нульинструментов чувствительностью до десятимиллионных долей ампера (5•10-8А), также почти освоенные в массовом производстве в экспериментальных мастерских института.
Сохраняя электроизмерительные качества и даже превосходя некоторые заграничные типы по своей чувствительности, наши гальванометры гораздо проще по конструкции, гораздо портативнее и требуют гораздо меньше материалов.
Достигнутые результаты отнюдь не являются предельными. Разрабатывается ряд других типов, и совершенно реальны перспективы дальнейших усовершенствований в смысле общего качества, простоты, чувствительности и дальнейшего резкого снижения цены приборов.
Создав своими гальванометрами дешевую массовую базу для широкого внедрения электрифицированных методов измерений, институт взялся за разработку приборов, которые в комбинации с гальванометром позволили бы измерять электрическим методом различные неэлектрического характера величины. При этом институт начал с разработки приборов, представляющих возможность измерения с громадной чувствительностью наиболее практически важных, наиболее распространенных и наиболее популярных физических величин: длины, веса и некоторых других.
В одной из групп лабораторий института, организованных с 1933 г., руководимых инж. В. Я. Синевичем, удалось сконструировать электрический измеритель длины, который по своему замыслу и по выполнению является придатком к гальванометру, еще более дешевым, чем сам гальванометр. Этот измеритель обладает колоссальной чувствительностью, улавливая линейные перемещения в 1 ангстрем (десятитысячная доля микрона). Значение этого прибора чрезвычайно велико. Его распростра-
нение в технике должно в корне изменить всю методику испытания материалов, деталей точных машин, должно и может вызвать переворот в контрольно-измерительном деле. Укажем для примера, что прибор улавливает прогиб от нагрузки в 2—3 грамма 2-тавровой балки № 10 при пролете в 1 метр. Прибор регистрирует тепловую деформацию этой же балки от приближения к ней руки человека.
Перспективы, открываемые этим прибором для научных исследований, характеризуются хотя бы таким примером: с его помощью делается видимым для глаза рост растения, свободно наблюдаемый в настоящее время в лаборатории института. Обнаружено, что рост происходит скачками, равными по размеру отдельным молекулам, входящим в состав клеток растения.
Самая величина ангстрема, наблюдаемая прибором, является примерным диаметром одной молекулы. Этот ангстрем на шкале прибора увеличивается до размеров нескольких миллиметров. Иначе говоря, мы имеем своеобразный электрический микроскоп с увеличением в десяток миллионов раз.
В разработке этого измерителя участвовали сотрудники института: Б. К. Заварихин, Г. А. Девятков, В. С. Агеев, а также студенты ЛГУ Денисов, Туболкин, Морозов.
Наряду с измерителем длины в тех же лабораториях при участии В. С. Агеева, С. А. Кузнецова, А. Н. Обрама разработаны электрические весы, по чувствительности резко превосходящие все известные образцы самых чувствительных химических весов. Уже полученная чувствительность дает возможность легко отмечать сотые доли микрограмма и позволяет надеяться на обнаружение с помощью этих электрических весов и гальванометра изменений веса, порядка веса мономолекулярных слоев материи.
Применение этих весов при некоторых исследованиях, произведенных институтом, например, в области испарения жидкости, роста и растворения кристаллов и др., с первых же шагов показало, что ими открываются возможности обнаружения новых явлений, т. е. ими дается новая степень глубины проникновения в закономерности природы.
Как и в гальванометрах, особенность конструкции данных приборов такова, что требует лишь минимума материалов и допускает легкую организацию их массового производства при очень низкой цене приборов. Тем самым и эти приборы смогут стать достоянием, в частности, массовой школы. Можно себе представить, если многомиллионная армия школьников этими новыми «глазами» начнет смотреть на многочисленные явления природы, сколько неожиданных вопросов, а иногда и ответов смогут они подготовить.
Институт провел также работу по дальнейшему использованию электрических методов при измерении температур. Достаточно широко известные в технике электрические термометры, употребляющиеся во всех современных технологических процессах, до сих пор почти не нашли еще применения в медицине. Институтом (при участии Гордиенко, Б. К. Заварихина, Г. А. Девяткова, П. И. Гуляева, Журавлева и др.) сконструирован особый кожный электрический термометр, мгновенно указывающий температуру любой точки поверхности тела с большой чувствительностью. Этот термометр обещает стать пригодным для диагонистических целей при самых различных заболеваниях, в частности — ревматических.
С указанными работами тесно связан целый ряд других ра-
бот в той же группе измерительных лабораторий, руководимых В. Я. Синкевичем.
Разработаны и поставлены на производство медно-закисные фотоэлементы чрезвычайно простой конструкции, ценой до 10 руб. Это делает фотоэлемент, использовавшийся до сих пор чрезвычайно ограниченно, доступным для школьного изучения и широкого практического использования при различных измерительных и контрольных задачах. Участники работы — студенты университета — А. М. Шпеер, Р. И. Богуцкий, А. П. Базин и др.
Разработаны и поставлены на производство медно-закисные выпрямители для измерительных целей (требующиеся, в частности, в радиолюбительских и других кругах). Сконструированы гальванометры и вольтметры переменного тока с выпрямителем (основная работа выполнена научным сотрудником И. Г. Михайловым. Первый удачный экземпляр осуществлен Г. А. Девятковым).
Сконструированы катодные вольтметры до 3,30 и 300 волы (исполнители студенты — А. Н. Обрам и А. М. Шпеер под руководством Ю. В. Денисова и в другой группе — под руководством А. Л. Скворцова). Ряд ламповых вольтметров уже доставлен отдельным заказчикам.
Построены термобатареи школьно-демонстрационного типа.
Разрабатывается диференциальный дилятометр для высоких температур и образцов малой длины. Заказ на них получен в частности от акад. Курнакова, акад. Гребенщикова и от Кировского завода («Красный путиловец»).
Заканчивается определение всех механических, электрических и магнитных констант гальванометров, производимых институтом, и сравнение их с соответственными константами однотипных иностранных приборов. На эту важную работу смогли быть направлены крупные научные силы. Одной из групп руководит член-корреспондент Академии наук СССР А. И. Тудоровский, другой — научный сотрудник И. Г. Михайлов. И в этой работе участвуют студенты ЛГУ.
Собраны и действуют установки для исследования магнитных сплавов с высокой коэрцитивной силой. Производятся исследования новых конфигураций магнитных цепей с высоко коэрцитивными магнитами (старший научный сотрудник А. И. Тудоровский, научный сотрудник И. Ф. Макаров, студентка Пеккерман).
В другой группе измерительных лабораторий, организованной в 1932 г. и руководимой инженером А. Л. Скворцовым, проделаны следующие работы:
Разработан и пущен в серийное производство катодный осциллограф, предназначаемый для исследования электроакустических частот в пределах от 10 до 15 тысяч герц.
Разработано усилительное устройство (полумиллионное усиление) с линейной частотной характеристикой от 50 до 10 тыс. герц.
Ведется большая работа по устройству новой звукозаписывающей и звуковоспроизводящей аппаратуры.
Разрабатывается усилительное устройство для переменного тока с многомиллионным усилением.
В институте создана специальная лаборатория по проверке, испытанию и демонстрации выполненных различными методами десятков отдельных образцов конструируемых институтом приборов (руководитель Б. К. Заварихин). В этой связи должно быть упомянуто первое большое выступление института на выставке в Политехническом музее в Москве к XVII съезду ВКП(б).
Институт не предполагает в своей работе конкурировать с промышленными предприятиями, перед которыми станет задача освоения в промышленных масштабах производства приборов и технологических процессов, разработанных в институте. Цель института — дать образцы возможного решения технических задач в социалистической стране и стимулировать дальнейшие искания творческой мысли в этом направлении.
