Так, может быть, если негде внедрять технологии, и наука Армении не нужна? Это достаточно распространенное, но чрезвычайно опасное заблуждение. Наука не просто нужна, а крайне необходима, чтобы сохранить систему образования, сохранить людей, способных мыслить и креативных, не превратиться в дикое племя и что все-таки очень важно – получать научный продукт, разрабатывать технологии, которые, Бог даст, в обозримом будущем все-таки пригодятся.С выращиванием искусственных кристаллов наука связывает развитие самых разных областей деятельности. Перспективность этих исследований давно подтверждена практикой. Область применения искусственных кристаллов очень широкая. Они стали практически незаменимыми при создании научного и медицинского оборудования, датчиков разного назначения, в авиационной и космической промышленности, широко используются в ювелирном производстве… Но стоит ли выращивать искусственные кристаллы, если существуют природные? Исследования и практическое использование искусственных кристаллов подтвердили их серьезные преимущества по сравнению с кристаллами, существующими в природе. Качество искусственных кристаллов значительно выше, что принципиально расширяет область их применения.ЕСТЬ И ДРУГОЕ ЧРЕЗВЫЧАЙНО ВАЖНОЕ ПРЕИМУЩЕСТВО. На рост естественных кристаллов природа затрачивает века, плюс время и усилия на поиск этих месторождений, а чтобы получить искусственный аналог естественного кристалла в лабораторных условиях, уходит несравнимо меньше времени. А поскольку область применения искусственных кристаллов постоянно расширяется и спрос на них неуклонно растет, то покрыть его за счет природных возможностей практически невозможно. И, наконец, еще одно очень важное преимущество. Ученые могут создать кристаллы, не существующие в природе, и задавать им те свойства, которые будут максимально соответствовать выполнению кристаллами тех или иных задач.Созданием искусственных кристаллов доктор физико-математических наук, заведующий лабораторией сцинтилляционных материалов Института физических исследований НАН РА Ашот Петросян заинтересовался давно, еще будучи аспирантом известного советского кристалловеда Хачатура Багдасарова и в дальнейшем посвятил этим исследованиям всю свою научную деятельность. Сначала он занимался кристаллами, которые используются в твердотельных лазерах. Это целый ряд материалов со специальными примесями, оптические требования к которым очень высокие. Обычно они имеют структуру граната или некоторых других минералов. При создании лазеров, в зависимости от их применения, используются разные материалы, а значит и разные примеси, в том числе и редкоземельные элементы. В те годы в институте активно работала лаборатория, в которой проводились исследования и разработка кристаллов для лазеров. Потом тематика работ несколько изменилась в сторону сцинтилляционных материалов, то есть веществ, выделяющих свет, при воздействии на них ионизирующего излучения. Такие материалы находят применение во многих сферах профессиональной и научной деятельности - в физике высоких энергий, ядерной, в частности, диагностической медицине, геологической разведке, природоохранной деятельности, контроле безопасности и т. д.Важным свойством сцинтилляторов является свечение малой продолжительности – от нано- до микросекунд. Эти работы были начаты с ЦЕРНом – крупнейшим в мире научным центром по физике высоких энергий и Лионским университетом. В дальнейшем разработка сцинтилляционных материалов стала основным направлением деятельности лаборатории, хотя время от времени здесь обращаются и к лазерным кристаллам.В 2018 году за цикл работ, посвященных лазерным и сцинтилляционным кристаллам, Ашот Петросян был награжден Премией президента РА по физике. В цикл этих работ вошли результаты исследований свойств полученных материалов с новыми примесями и образующимися в них структурными дефектами, что представляет особый научный и практический интерес. Была определена функциональная роль дефектов и то, как они влияют на работу кристалла.В ОБЛАСТИ СОЗДАНИЯ И ОПТИМИЗАЦИИ СЦИНТИЛЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ВЕДУТСЯ ИССЛЕДОВАНИЯ В РАЗНЫХ СТРАНАХ, поскольку универсального сцинтиллятора не существует и каждая область применения требует создания кристаллов, обладающих определенными свойствами. Например, в области физики высоких энергий используются кристаллы, имеющие очень короткие импульсы сцинтилляции, продолжительностью 10-30 наносекунд, поскольку там происходит множество столкновений частиц и важно разделить процессы. Требования к качеству сцинтилляторов значительно выше, чем к кристаллам для лазеров, поскольку дефекты, даже на уровне одного атома, могут воздействовать на свойства кристалла. Сегодня преодоление дефектов и понижение функциональной роли примесей – одна из наиболее важных задач ученых, работающих по этому направлению.Сами эти кристаллы имеют очень высокую температуру плавления – порядка 1900-2000 градусов Цельсия и их разработка требует соответствующего технического оснащения. Но приборы, на которых работают армянские ученые и их коллеги в зарубежных научных центрах, сравнивать определенно не стоит. Сотрудники лаборатории, которой руководит Ашот Петросян, используют аппаратуру, сохранившуюся с советских времен, хотя и усовершенствованную своими силами. Эти приборы обладают специальными камерами, снабжены электроникой, обеспечивают охлаждение и контролируют скорость выращивания кристаллов, которая достаточно медленная - 1 миллиметр в час, то есть на выращивание небольшого кристалла уходит несколько суток. Определенное время требуется и на охлаждение материалов, которое должно тоже происходить медленно, иначе кристалл утратит необходимые свойства. Но технология хорошо отработана и получаемые здесь в процессе исследований результаты не уступают полученным в хорошо оснащенных зарубежных лабораториях. И это один из феноменов армянской науки.Работая на устаревшей аппаратуре, армянским ученым удалось разработать методы получения целого ряда кристаллов, которые оказались более эффективными, чем те, которые используются их западными коллегами. И эти кристаллы востребованы.Работы, направленные на то, чтобы уменьшить дефекты или хотя бы снизить их функциональную роль тоже идут успешно. Для этого в кристалл вводятся новые примеси в количествах долей миллиграммов. Но каждая из этих примесей должна играть свою роль. Выбираются примеси, которые могут компенсировать существующие в кристалле дефекты. И сегодня это одна из главных возможностей уменьшить влияние дефектов в кристаллах. Одним из достижений армянских ученых можно считать то, что они нашли примесь, которая во многих кристаллах не заменяет присутствующие в нем элементы, а занимает свободное пространство в решетке кристалла и может компенсировать определенные дефекты, в частности, кислородные вакансии, которые являются ловушками электронов и снижают сцинтилляционные свойства кристалла.Но если уменьшить площадь ловушек, качество кристалла повышается, и он может лучше выполнять свою функцию. Возрастает не только сцинтилляция, но и радиационная стойкость, что создает дополнительные возможности практического применения этих кристаллов, например, в космосе. Что касается технологических материалов для роста кристаллов и примесей, то уже в течение многих лет для этих целей используется сравнительно дешевый молибден, что дает хорошие результаты.С ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИМИ ЗАДАЧАМИ ЛАБОРАТОРИЯ, КОТОРОЙ РУКОВОДИТ АШОТ ПЕТРОСЯН, СПРАВЛЯЕТСЯ ОЧЕНЬ УСПЕШНО. Но сегодня от армянских ученых настоятельно требуют практических результатов, хотя требование это совершенно неправомерное. Задача ученых – получить научный продукт и в ряде случаев - разработать технологии на основе результатов проведенных исследований, а не создание производства. Ни возможностей, ни средств на это научные учреждения не имеют. Правда, в советские годы при Институте физических исследований действовало опытное производство, где выращивались кристаллы больших размеров, и это предприятие считалось одним из лучших в Союзе. Но потом по известным причинам это производство закрылось, как, впрочем, закрылось и огромное число других производств, имеющих серьезные перспективы. Искусственные рубины, конкурентоспособные в Европе и США, перестал выпускать и Кироваканский химкомбинат. Закрылось производство искусственных сапфиров очень больших размеров в Нор-Аджне. Буквально с первых дней независимости делалось все, чтобы лишить Армению перспектив промышленного развития.
Подписывайтесь на наш канал!