Физика и техника мощных импульсных устройств, исследование и использование новых способов генерирования сильноточных электронных пучков и электромагнитных волн.

Мощные импульсные устройства являются основой формирователей электронных пучков заряженных частиц, сильноточных ускорителей, источников плазмы и сверхвысокочастотных электромагнитных колебаний. Создание электрофизических устройств с недоступными ранее параметрами и функциональными характеристиками открывает новые возможности проведения фундаментальных исследований, обеспечивает продвижение источников плазмы и генераторов электромагнитных импульсов в практические области. Макеты импульсных СВЧ-генераторов с уникальными параметрами актуальны в задачах воздействия на электронику: предполагается, что пороги сбоя в функционировании электронных систем должны кардинально снижаться при использовании цуга импульсов, по сравнению с единичными импульсами. Получение новых знаний фундаментального характера о процессе переключения полупроводниковых структур волной ударной ионизации послужит основой для создания надежных быстродействующих сильноточных полупроводниковых коммутаторов нового поколения. Проблема построения корректной модели катодного пятна вакуумного разряда, лежащая на стыке физики плазмы, физики твердого тела и эмиссионной электроники, представляет не только научный интерес, но и имеет важное практическое значение, обусловленное широким техническим использованием электрического разряда в вакууме в современных технологиях. Расширение использования электрофизических вакуумно-дуговых приборов и устройств в технологических процессах требует объективного взгляда на природу физических явлений в вакуумном разряде. В настоящее время во многих странах ведутся исследования в области создания высоковольтных импульсных систем терраватной мощности, которые находят применение в физике экстремальных состояний вещества и перспективны для реализации инерциального термоядерного синтеза. Для повышения эффективности таких систем предполагается исследовать процессы формирования таких импульсов в последовательных «безжелезных» сумматорах выполненных на основе двухслойных структур. Использование нанопорошков, полученных методом импульсного испарения, перспективно для создания мультимодульных агентов управляемой доставки лекарств в организм и нового поколения составов для констрастирования в ренгеновском и магниторезонансном томографах. Рентгеновская дефектоскопия является одним из наиболее востребованных методов неразрушающего контроля. Создание рентгеновской аппаратуры для получения изображений с высокой разрешающей способностью вне зависимости от типа приемного устройства требует использования микро- и острофокусных рентгеновских трубок. Существующие трубки термоэмиссионного типа требуют длительных экспозиций и не обеспечивают регистрацию динамически подвижных объектов. Разработка и создание мощных острофокусных трубок несомненно является востребованной задачей.