Павел Владимирович Логачёв родился 13
февраля 1965 года в пос. Макарак Тисульского района Кемеровской области.
В 1982 году окончил
физико-математическую школу (ФМШ) № 165 при Новосибирском государственном
университете (НГУ) по двухгодичной программе. В 1989 году окончил с отличием Физический
факультет НГУ по специальности «физик». В 1984-1986 гг. служил в рядах
Советской Армии в в/ч 01480, посёлок Печенга Мурманской области. С 1988 года — в
Институте ядерной физики (ИЯФ): лаборант физической лаборатории, младший научный
сотрудник, научный сотрудник, заведующий сектором, заведующий лабораторией, в
2013-2015 гг. — заместитель директора по научной работе. С 2015 года — директор
Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН.
Первый заместитель председателя СО РАН.
Более пятнадцати лет вёл
преподавательскую работу на Кафедре физики ускорителей Физического факультета в
Новосибирском госуниверситете, а также на Кафедре физики СУНЦ НГУ (бывшая ФМШ).
Член-корреспондент c 2011 года, академик
РАН c 2016 года — Отделение физических наук.
Академик П.В. Логачёв — один из ведущих
физиков-ускорительщиков в России, крупный специалист в области физики пучков
заряженных частиц, организатор науки. Область его научных интересов: ядерная
физика, линейные ускорители, интенсивные источники радиоактивных ионов. При
непосредственном участии и руководстве П.В. Логачёва построен и введён в
эксплуатацию в ИЯФ новый инжекционный комплекс — высокопроизводительный
ускорительный источник электронов и позитронов для коллайдеров Института, что
потребовало воплощения новых физических идей и новых технологий, которых не
было ни в России, ни в СССР, а некоторых технологий не было и в мире.
В 1996 году защитил кандидатскую
диссертацию «Получение ультрахолодных пучков и коротких интенсивных сгустков
электронов с GaAs фотокатода», в 2009 году защитил докторскую диссертацию
«Неразрушающая диагностика интенсивных сгустков заряженных частиц электронным
пучком низкой энергии».
Тема кандидатской диссертации была логическим
продолжением дипломной работы П.В. Логачёва «Экспериментальное исследование
релаксации продольной температуры в ультрахолодном электронном пучке», далее на
протяжении семи лет он возглавлял сектор научного отдела в ИЯФ СО РАН, который
в последующие годы превратился под его руководством в одну из крупнейших и
наиболее успешных лабораторий Института.
Основные научные результаты П.В. Логачёва:
- экспериментальное получение и
исследование ультрахолодных электронных пучков и коротких интенсивных сгустков
электронов с арсенид-галлиевого фотокатода;
- под непосредственным руководством П.В.
Логачёва в ИЯФ СО РАН впервые в России была создана современная технология
разработки и производства высокочастотных линейных ускорителей S-диапазона (3
ГГц), включающая в себя все необходимые элементы;
- П.В. Логачёвым предложен, исследован и
успешно применен на практике новый метод неразрушающей диагностики мощных
интенсивных пучков заряженных частиц. Метод основан на взаимодействии
электронного пучка низкой энергии с основным интенсивным пучком;
- впервые в России разработан и создан
для ядерного оружейного комплекса уникальный линейный индукционный ускоритель
(ЛИУ-2), который станет инжектором для импульсного рентгенографического
комплекса РФЯЦ ВНИИТФ нового поколения, обладающий рекордными параметрами. В
дальнейшем П.В. Логачёв стал активным участником создания многоракурсного
радиографического комплекса импульсной томографии в РФЯЦ-ВНИИТФ (г. Снежинск)
на основе разработанного сотрудниками ИЯФ СО РАН линейного индукционного
ускорителя ЛИУ-20;
- при активном участии и руководстве
П.В. Логачёва разработан и успешно испытан опытный образец мощной вращающейся
твердотельной мишени на основе углеродных материалов (непрерывная плотность
мощности в пучке на мишени 100 кВт/см2). Работы П.В. Логачёва в этом
направлении оказались критически важными для выбора и обоснования технических
решений для узлов и систем мощной нейтронной мишени на установках SPES (Италия)
и SPIRAL-II (Франция).
Полученные П.В. Логачёвым результаты в
области перспективной ускорительной техники для фундаментальных исследований
нашли своё применение в решении важных прикладных задач. Так, разработка при
его определяющем участии новых электронных пушек для установок
электронно-лучевой сварки позволила в начале двухтысячных годов значительно
обновить и усовершенствовать технологию вакуумной электронно-лучевой сварки на
ведущих предприятиях страны. Создание ускорителей позволило П.В. Логачёву
качественно решить проблему позитронов для коллайдеров ВЭПП-4М и ВЭПП-2000 в
ИЯФ СО РАН. Впервые в России была разработана уникальная технология расчёта и
создания индукционных ускорителей для инжекторов электронов и позитронов.
Он — автор более 350 научных работ, в
том числе трёх монографий и трёх патентов. Специалистам известны его работы,
написанные индивидуально или в соавторстве: «Проект эксперимента по
кильватерному ускорению на инжекционном комплексе ВЭПП-5», «Новый материал на
основе 13С для нейтронных мишеней», «Исследование электронной структуры и
свойств композитов на основе изотопа углерода C13», «Система автоматизации
линейного индукционного ускорителя рентгенографического комплекса», «Линейный
индукционный ускоритель ЛИУ-2», «Исследование процесса электронно-лучевой
сварки во внешнем магнитном поле», «Методы неразрушающей диагностики пучков
заряженных частиц в ускорителях», «Получение карбида гафния методами
механохимии и радиационного воздействия», «Прототип источника электронов с
магнитным поворотом пучка для электронно-лучевых технологий», «Исследование
поперечной неустойчивости сильноточного релятивистского электронного пучка в
линейном индукционном ускорителе» и др.
П.В. Логачёв читал курс «Источники
пучков заряженных частиц», преподавал школьникам физику в Физико-математической
школе им. М.А. Лаврентьева при НГУ. В 2010 году принял участие в работе Школы
кадрового резерва по науке «Перспективные направления развития науки» ГК
«РОСАТОМ».
Десять лет П.В. Логачёв — директор
Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН, одного из крупнейших
академических институтов страны. В нем работает почти 3000 человек, в том числе
академики, члены-корреспонденты РАН, доктора и кандидаты наук, а также
работники экспериментального производства. Молодые ученые до 35 лет составляют
треть всех научных сотрудников. Оборот Института свыше 2 млрд. рублей.
Благодаря огромным
научно-организационным усилиям предыдущих директоров Института — академиков
Г.И. Будкера и А.Н. Скринского — здесь сформировались сильнейшие научные школы,
известные во всем мире, что в большой степени позволило целому ряду российских
институтов плодотворно участвовать в крупнейших международных проектах в
области физики элементарных частиц, в том числе — в исследованиях на Большом
адронном коллайдере в ЦЕРН, экспериментах на B-фабриках в США и Японии.
Миссией Института является
воспроизводство и опережающее развитие в России научной, технической и
инновационной среды самого высокого мирового уровня в областях — физики высоких
энергий, физики и техники ускорителей, источников синхротронного излучения и
лазеров на свободных электронах, физики высокотемпературной плазмы и
управляемого термоядерного синтеза. Здесь проводятся крупномасштабные
эксперименты по физике элементарных частиц на электрон-позитронных коллайдерах
и уникальном комплексе открытых плазменных ловушек, разрабатываются современные
ускорители, интенсивные источники синхротронного излучения и лазеры на
свободных электронах. По большинству своих направлений Институт является
единственным в России. Стратегической целью — считают П.В. Логачёв с
единомышленниками — является успешная реализация в России самых амбициозных
фундаментальных исследовательских и прикладных проектов, которые обеспечат
опережающее развитие национальной технической и производственной базы в
высокотехнологичной сфере экономики.
В ИЯФ коллектив развивает четыре крупных
направления. Первое связано с источниками синхротронного излучения и лазерами
на свободных электронах — исторически ИЯФ был одним из пионеров применения
синхротронного излучения в мире, сюда ездили американцы и европейцы. Причем,
они многому учились — именно потому, что в то время в ИЯФ работали с лучшими
параметрами, излучение имело уникальные характеристики. Благодаря накопленному
опыту Институт и сегодня сохраняет лидирующие позиции. Синхротронное излучение
имеет широчайший спектр: от терагерцевого, инфракрасного до жесткого рентгена.
Это излучение назвали синхротронным, потому что оно возникает при движении
электрона по круговой орбите синхротрона. Оно имеет уникальные характеристики,
очень полезные для приложений в других исследованиях.
Второе направление посвящено физике
элементарных частиц. Это та часть, которая лежит в основе понимания нашего мира
— того, как зарождалась наша Вселенная. По сути, космология и физика
элементарных частиц — это одна наука, настолько тесно они связаны. Стандартная
модель, самое совершенное и глубокое знание человека о природе, на 60% основана
на данных, которые были получены именно на коллайдерах — установках на
встречных пучках. С помощью этих приборов были открыты кварки, электрослабое
взаимодействие, изучены многие свойства частиц и материи, в том числе
предсказательные, был открыт бозон Хиггса. Но пока Стандартная модель — некая
искусственная конструкция, в ней множество белых пятен и ученые до сих пор не
понимают ее основы. Недавнее открытие 2023 года: учеными ИЯФ были получены
результаты, которые уточняют Стандартную модель.
Третье направление — физика плазмы и
управляемого термоядерного синтеза. Это решение энергетической проблемы за счет
использования термоядерной энергетики. В этой области ученые Института
находятся на переднем крае мировой науки, участвуют в самых амбициозных мировых
проектах — без знаний наших специалистов и уникальных приборов не будут
работать ни американский, ни европейский проекты.
В Институте разрабатываются и собираются
ускорители, ловушки плазмы, лазеры, генераторы нейтронов, вигглеры, ондуляторы
и кристаллы — эти и другие установки используют более 100 экспериментальных
групп из России и многих стран мира. В частности, Институт ведет работу над
проектом многопробочной газодинамической магнитной ловушки — ГДМЛ. Это —
установка термоядерного класса, на которой должны быть проверены все физические
принципы экологически безопасного реактора. В проект заложены различные
приложения, например, переработка уже использованного топлива. Необходимо
сказать также и про нагревной инжектор — он позволяет быстро и эффективно
нагреть плазму в установках, целью которых является исследование процессов
термоядерного синтеза. Нагревные инжекторы, созданные в ИЯФе, работают во многих
странах, в том числе в США и Европе — это направление сейчас очень востребовано
в мире.
Четвертое направление посвящено
традиционному развитию ускорительной техники. Еще с начала основания ИЯФ в нем
была развернута масштабная деятельность по производству промышленных
ускорителей, которые в советское время использовались для производства жаростойкой
кабельной продукции, стерилизации зерна, для обработки полимерных материалов с
целью увеличения их долговечности и прочности. Сегодня Институт занимает
примерно 6% мирового рынка промышленных ускорителей такого типа — по всему
миру, включая Россию, работают более 250 машин ИЯФ. Промышленные ускорители —
от 10 до 20 машин в год — изготавливаются для Китая, Индии, Южной Кореи, одна
машина стоит примерно $1 млн.
В ИЯФ были проведены самые точные
измерения основных параметров и характеристик различных частиц ― их массы,
детали взаимодействия с другими частицами. Около 30% прецизионных измерений
элементарных частиц принадлежат Институту, двум его коллайдерам. ИЯФ ―
единственная организация в мире, в которой, начиная с 1965 года по сей день,
всегда работал хотя бы один коллайдер или установка на встречных
электрон-позитронных пучках.
Еще с момента создания ИЯФ СО РАН
главной целью физиков-ядерщиков было создание ускорителя на встречных пучках. В
1958-1959 годах в Институте был построен коллайдер на встречных электронных
пучках ВЭП-1 — это был один из первых в мире коллайдеров. Сегодня в ИЯФ
работают две из семи действующих в мире установки на встречных пучках — это
коллайдеры ВЭПП-2000 и ВЭПП-4М, учёные из ИЯФ СО РАН успешно разрабатывают исследовательский
инструментарий для ядерного оружейного комплекса. Открыли первую очередь ускорительного
комплекса со встречными электрон-позитронными пучками «Комплекс ВЭПП-5»: он состоит
из уже созданных инжекционного комплекса, каналов транспортировки пучков
частиц, коллайдера ВЭПП-2000, станций синхротронного излучения коллайдера
ВЭПП-4М.
ИЯФ СО РАН в наукограде Кольцово под
руководством и при личном активном участии П.В. Логачёва стал инициатором
создания, главным разработчиком и изготовителем уникального ускорительного
комплекса — центр коллективного пользования (ЦКП) «СКИФ» (Сибирский кольцевой
источник фотонов). Это — универсальная установка класса «мегасайенс» для науки
и технологий будущего, источник синхротронного излучения с уникальными
параметрами: поколения «4+» с энергией 3 ГэВ, в некотором роде — мировой рекорд
в этом направлении. Это — машина, которой в мире еще ни у кого нет. Проект
является одним из самых крупномасштабных в России на сегодняшний день. Совместно
с коллегами из Института катализа СО РАН подошли к финальной стадии реализации
проекта в беспрецедентно короткие сроки, причем, в сложнейших условиях внешних
ограничений — неудивительно, что ИЯФ не обошли санкции, введенные против нашей
страны.
Общий объем расходов на создание «СКИФ»
составит более 47 миллиардов рублей. Кто делает оборудование для СКИФ? Конечно
же, Институт ядерной физики имени Будкера, именно он — единственный исполнитель
комплекса работ по изготовлению, сборке, поставке и пусконаладке технологически
сложного оборудования ускорительного комплекса ЦКП «СКИФ».
Определен круг задач, которые станут
решать на первых шести рабочих станциях «СКИФ». Это, в частности, расшифровка
структуры биополимеров, механизмы функционирования живых организмов, передача
наследственной информации, создание новых материалов, исследование
быстротекущих процессов. С помощью источника фотонов будут создавать новые
материалы — открываются возможности исследования быстропротекающих процессов,
которые применяются в том числе и в оборонной промышленности, «СКИФ» позволит
исследовать, как материалы работают при реальных нагрузках, почему они разрушаются,
как предотвратить это разрушение, как получить нужные свойства материалов в тех
или иных условиях. Удастся синтезировать новые фармпрепараты, включая такие
сложные в создании и производстве, как средства адресной доставки в онкологии.
Здесь же создание различных лекарственных форм, которые используют возможности
иммунной системы и опираются на ее работу. «СКИФ» обеспечит исследования,
связанные с конструированием, которые ведутся в рамках синтетической биологии:
как устроены клетки и молекулы, их связи, каковы межатомные расстояния. В
арсенале исследователей еще много магистральных проектов, реализация которых на
«СКИФ» позволит совершить грандиозный прорыв в научных исследованиях самого
разного направления: здесь и физика плазмы, и физика элементарных частиц.
Никакие исследования из-за санкций не
отменятся, — считает П.В. Логачёв, — «СКИФ» в условиях санкций будет работать
только на российскую науку, просто на установке будут работать наши
отечественные группы.
Завершается строительство подземного
тоннеля для размещения Супер Чарм-Тау фабрики — установки класса «мегасайенс»,
предназначенной для исследований в области физики высоких энергий. Проект был
одобрен Правительством РФ и включен в план реализации Стратегии
научно-технологического развития РФ. Это достаточно компактная установка с
периметром менее километра. Ввод в эксплуатацию нового комплекса позволит
кардинально продвинуться в изучении структуры нуклона — распределения токов и
зарядов кварков внутри частицы, а также получить много других интересных
результатов. Коллайдер будет обладать беспрецедентной производительностью, в
100 раз превышающей мировой рекорд в этом диапазоне энергии. Запуск
инжекционного комплекса и каналов транспортировки пучков частиц обеспечит
прорыв в экспериментальных возможностях новосибирских коллайдеров. Одним из
наиболее ярких примеров таких работ станет изучение структуры протона и нейтрона.
Несмотря на то, что из нуклонов — протонов и нейтронов — состоит более 99%
видимой массы Вселенной, многие свойства этих частиц еще недостаточно изучены.
Предложенный физиками ИЯФ новаторский способ встречи пучков элементарных частиц
позволяет увеличить производительность ускорителя в 100 раз, не меняя при этом
его размеры и другие характеристики. Так что можно сказать, что «ноги» нового
проекта ЦЕРНа растут из Сибири.
Особенностью Института является наличие
крупного экспериментального производства (около 1000 человек) — крупнейшее в
структуре РАН — с высоким уровнем технического и технологического оснащения.
Разработанные технологии применяются в самых разных областях. Например, на свои
внебюджетные средства создали установку для бор-нейтронозахватной терапии
(БНЗТ), способную избирательно уничтожать клетки злокачественных опухолей. Суть
терапии в следующем: специальные медикаменты позволяют адресно доставить в
больные клетки атомы бора. Затем, облучая весь организм нейтронами с
определенными спектром, можно получить реакцию нейтрона с ядром бора, которая
приводит к локальному энерговыделению в размере примерно одной клетки. В итоге
погибают только те клетки, которые накопили бор. Если специалист умеет с
высокой степенью избирательности доставлять бор в больные клетки, то лечение
рака проводится очень эффективно, не разрушая здоровые ткани. Установка для
бор-нейтронозахватной терапии скоро будет задействована в НМИЦ онкологии им.
Н.Н. Блохина в Москве. Сам метод бор-нейтронзахватной терапии был запатентован
в США в 1936 году, но не существовало компактного источника нейтронов, который
можно было бы поставить в клинику. В ИЯФ работали над такой возможностью около трети
века — и вышли на результат. На установке в ИЯФ проводятся доклинические
исследования на животных, а вторая установка, которую специалисты Института
создали весте с американскими партнерами, успешно работает в КНР — там уже
проводятся клинические испытания на людях. В ИЯФ разработан недорогой
компактный ускоритель и Институт готов изготавливать подобные установки для
медицинских учреждений.
Еще один востребованный инструмент для
фармакологии — ускорительный масс-спектрометр, созданный ИЯФ СО РАН — он
позволяет определить ряд изотопов в очень маленьких концентрациях по отношению
к другим атомам. Это дает возможность испытывать работу лекарств в очень малых
дозах.
К сожалению, длительное время в
постсоветскую эпоху разработки Института не были востребованы властью. С 1991
года по 2021 год Российское государство ни копейки не перечислило на обновление
оборудования ИЯФа — износ станочного парка составляет 75%. Из 460 станков в
наличии всего 20 «молодых» станков, которым едва ли младше 10 лет. А как в ИЯФ
строили у себя коллайдер? 90% оборудования столь необходимого стране коллайдера
— сделали за свои средства: заработали немного денег — построили чуть-чуть, еще
подзаработали — вновь построили какой-то кусочек… И так — двадцать лет. И,
наконец-то, началась финансовая поддержка: начат ремонт помещений Института —
впервые с 80-х годов прошлого века!
Многие годы Институт широко сотрудничает
с рядом крупных зарубежных и международных научных центров, такими как
Европейский центр ядерных исследований в Женеве. В рамках этого сотрудничества
ИЯФ СО РАН разработал, изготовил и поставил в ЦЕРН уникальное
высокотехнологичное оборудование для Большого адронного коллайдера. Благодаря
особенно мощному и большому магниту детектор CMS — супертяжеловес в семье
детекторов БАКа: его масса составляет 12 500 т! Ученые, подготовленные в ИЯФ СО
РАН, занимают ключевые и руководящие должности в крупных ускорительных центрах
мира, таких, как Национальная ускорительная лаборатория им. Энрико Ферми,
Национальная лаборатория Джефферсона в США, Институт ускорительной физики им.
Джона Адамса в Великобритании. Институт сотрудничает с лабораториями и
университетами США, Германии, Франции, Италии, Китая, Японии, Нидерландов,
Финляндии, Швеции, Кореи, Индии, с международными научными центрами ЦЕРН, FAIR
и другими.
Под руководством П.В. Логачёва защищены 8
кандидатских диссертаций.
Член Президиума РАН (по 2022 г.), член
Бюро Отделения физических наук РАН, член Кадровой комиссии Президиума РАН, с
2016 года — член Президиума СО РАН, первый заместитель председателя СО РАН, член
Объединённого учёного совета по физическим наукам СО РАН, с 1998 года — член Учёного
совета ИЯФ СО РАН.
В 2017-2020 гг. — член Совета по науке и
образованию при Президенте РФ, член межведомственной рабочей группы по
инфраструктуре научных исследований при Совете при Президенте РФ по науке и
образованию.
Награжден медалью ордена «За заслуги
перед Отечеством» II ст.
Ему вручены: медалью РАН с премией для
молодых ученых (2000 г.), юбилейная медаль «300 лет Российской академии наук», Благодарность
СО РАН (2018 г. и 2019 г.), медаль и Почетная грамота Государственной
корпорации по атомной энергии «Росатом», Почетная грамота Комитета по обороне и
безопасности.
Региональные награды: Памятная медаль
«За вклад в развитие Новосибирской области», Почетная грамота Губернатора
Новосибирской области, Благодарность Законодательного Собрания Новосибирской
области, медаль Законодательного собрания Новосибирской области «Общественное
признание», медаль «За большой вклад в развитие академической науки и
производительных сил Сибири».