グルゲン・アスカリヤン
ソビエト系アルメニア人物理学者
グルゲン・アスカリヤン
ああ
生まれる
グルゲン・アショトヴィッチ・アスカリヤン

（1928年12月14日）1928年12月14日
モスクワ、ソビエト連邦
死亡1997年3月2日（1997年3月2日）（68歳）
モスクワ、ロシア
母校
知られている
科学者としてのキャリア
フィールド物理
機関レベデフ物理学研究所
博士課程の指導教員

グルゲン・アショトビッチ・アスカリャン（アルメニア語：Գուրգեն Ասկարյան、ロシア語：Гурген Аскарьянまたは Гурген Аскарян）（1928年12月14日 - 1997年3月2日）は、ソビエト連邦出身の著名なアルメニア人物理学者であり、光の自己収束の発見、光と物質の相互作用の先駆的な研究、高エネルギー粒子と凝縮物質の相互作用の発見と研究で知られている。（アスカリャン効果を参照）

バイオグラフィー

グルゲン・アスカリヤンは1928年、ロシアのモスクワでアルメニア人の両親のもとに生まれた。[1]両親はともに医者で、父アショット・アスカリヤンは開業医、母アストギク・アスカリヤンは歯科医だった。18歳のとき、グルゲンはモスクワ国立大学の物理学部に入学し、原子核の物理学を専門とする最初の研究プロジェクトを開始した。1952年に卒業し、モスクワの化学物理学研究所（ICP）の大学院に受け入れられた。1953年、彼はレベデフ物理学研究所に転籍し、1957年に博士号を取得して卒業した。200を超える論文を執筆したアスカリヤンは、高エネルギー物理学（アスカリヤン効果およびANITA（南極衝撃過渡アンテナ）を参照）、音響学、光学の分野に多大な貢献をした。光の自己収束現象という著名な発見により、彼は当時のソ連で最高の科学賞を受賞しました。 1992年に理学博士号を取得した直後、グルゲンは健康上の問題を抱え、同時に妹のゴーハルの病状も悪化しました。1997年3月2日、彼と妹はモスクワの自宅アパートで、同じ日に心臓病を患い亡くなりました。

科学者としての経歴と業績

ノーベル賞を逃した

G.アスカリアンは、教育課程3年目に高速荷電粒子の新たな記録方法を提案しました。彼のアイデアは次のようなものでした。過熱された透明な液体があるとします。ごくわずかなエネルギーで液体は沸騰します。高速荷電粒子をこの過熱された液体に透過させます。粒子は、その軌道付近にある原子の電離にエネルギーを費やします。このエネルギー損失は、粒子の軌道に沿って沸騰を引き起こすのに十分な量の熱に変換されます。すると、軌道に沿って多数の泡が生成され、軌道が観測可能になります。

G.アスカリヤンはこの提案を教師や学友の何人かと議論した。誰も反対しなかった。しかし、誰も彼を支持し、そのアイデアの実現を手伝う者はいなかった。当時のG.アスカリヤンは科学的調査の形式や方法に不慣れだった。彼は提案を公表さえしなかった。数年後の1952年、同じアイデアがアメリカの物理学者ドナルド・アーサー・グレイザーによって独自に提唱された。彼はそのアイデアを実行に移し、現在泡箱として知られる装置を組み立てた。この装置は高エネルギー物理学で非常に有用であることが証明され、DAグレイザーは1960年にノーベル賞を受賞した。この出来事はアスカリヤンに深い懸念を引き起こした。もちろん、ノーベル賞がこれほど近いことに彼は動揺し、いわば賞を逃してしまった。一方で、この出来事は彼が自分に自信を持つのに役立った。

宇宙線と音波

G. アスカリアンは、高エネルギー粒子が高密度物質（液体または固体）を通過する際に生じる様々な効果を発見し、詳細に調査しました。彼は、ハドロン・電子・光子シャワーや単一の高速粒子でさえも音波パルスを生成する可能性があることを示しました。電離損失は急速に熱に変換され、軌道に隣接する小さな領域は急速に熱膨張し、音波が発生します。これらの結果は、宇宙線研究に新たなアプローチをもたらしました。それ以前の宇宙線研究は、宇宙線粒子と検出器の直接的な相互作用に基づいていました。アスカリアンの研究結果により、事象からある程度離れた場所に設置された音響受信機を用いて、シャワーや単一粒子を検出することが可能になりました。

数年前、地球規模の監視の重要な部分として、海水中の音響検出器による高エネルギー粒子とシャワーの記録が計画されました。

宇宙線と電磁波

G. アスカリアンも宇宙線シャワーが電磁放射を放射することを示し、それによって宇宙線シャワーの検出に新たな道を開きました。[2]彼以前は、電子と陽電子が対になって生成されるため、電子光子シャワーは電磁放射を放射しないというのが通説でした。アスカリアンの分析は、電子光子シャワーでは過剰な負電荷（電子過剰）が存在するという結論に至りました。これらの過剰電子は、光子効果またはシャワー電子と陽電子（電離）によって原子から叩き出されます。同時に、消滅過程によって陽電子の数は減少します。したがって、シャワーに伴う過剰電子によって電流が生成されます。この可変電流が電磁放射の発生源です。したがって、すべてのシャワーは電磁放射の発生源です。これらの研究は、宇宙線シャワーの遠距離記録に新たな展望を開きました。

これらの調査は、宇宙線シャワーの遠距離記録への道を開きました。現在、多くの電波天文観測所が宇宙線シャワーの観測を行っています。

強力なレーザービームと放射音響

その後、G.アスカリヤンは、物質を通過する強力なレーザー光線が音波も発生することを示しました。この効果は、物質の加工や破壊に利用できる可能性があります。この一連の研究の結果、物理学の新しい分野である放射音響学が創設され、G.アスカリヤンがその創始者となりました。

レーザービームと物質の相互作用

レーザーの発見後、G. アスカリアンはレーザー光線と様々な物質の相互作用について調査を始めました。当時、レーザーを扱う物理学者は、レーザー光線を使って薄い金属標本 (通常はカミソリの刃) を突き破っていました。それは一種のゲームのようなものでした。G. アスカリアンもこのゲームに敬意を表しました。彼は、レーザー光線で開けられた穴が 2 種類あることに気づきました。中程度の出力のレーザーを使用した場合、開口部の縁は滑らかで、まるで開口部が溶けて貫通したかのようでした (実際に溶けていました)。しかし、強力なレーザーで開けられた穴の縁はざらざらしていて不均一で、まるで穴が溶けたのではなく貫通したかのようでした。最初、G. アスカリアンは光点にあるカミソリの刃の部分を叩き落とすのは光圧だと考えましたが、簡単な推定でその仮定が間違っていることがわかりました。

この問題は後に GA Askaryan と EM Moroz によって解明されました。説明は次のとおりです。強力なレーザー ビームは金属表面を非常に強力に加熱するため、熱が次の層に浸透する前に表面層が蒸気に変わります。蒸気は表面から噴出します。その結果、スポット内の表面部分に作用する力が発生します。この力は、単位時間あたりに噴出される蒸気の運動量に数値的に等しくなります。これが表面での蒸気の反応です。そして、強力なレーザーの場合、この反応は非常に強力であるため、スポット内の金属は引き裂かれます。蒸気の反応により、光圧よりも桁違いに大きい圧力が発生します。蒸発アブレーションは現在、レーザー誘起制御熱核反応の問題において核燃料を圧縮するために使用されています。

波の自己集束

おそらくアスカリヤンの最も輝かしい発見の 1 つは、光の自己収束でしょう。 [3] [4] [5] 3 次非線形偏光を持つ媒体では、屈折率はn = n 0 + n 2 I と表すことができます。ここで、n 0は線形屈折率、n 2は光学的非線形性の強さを特徴付ける光学定数、I はビームのガウス強度プロファイルです。自己収束の現象は、ガウスプロファイルなどの不均一な横方向強度分布を持つ光線が n 2が正の物質を伝搬する場合に発生することがあります。[6]強い光線がカー非線形性とも呼ばれるこのタイプの非線形性を持つ媒体を通過すると、ビーム内部の媒体の屈折率はビーム外部の屈折率よりも大きくなります。電場が十分に強い場合、ビームは誘電体導波路を作成し、ビームの発散を減らすか完全になくします。アスカリヤンはこの効果を自己収束と呼びました。自己収束の発見は、非線形電気力学と光学における新たな章を開きました。

アスカリアン効果

1962年にアスカリアンによって理論的に予言されたアスカリアン効果は、チェレンコフ効果に似た現象であり、塩、氷、月の表土などの高密度の電波透過性媒体中を光速よりも速く移動する粒子が、電荷異方性を持つ二次荷電粒子のシャワーを発生させ、電磁スペクトルの電波またはマイクロ波領域にコヒーレントな放射の円錐を放射するというものです。この現象は、バルク物質を用いて超高エネルギーニュートリノを検出する際に特に重要です。

他の

アスカリアンは、月の表面の外側数メートル、いわゆるレゴリスが、粒子シャワー中の電荷過剰から発生するマイクロ波を検出するのに十分な透明度を持つ媒体であることを初めて指摘した人物である。レゴリスの電波透過性は、その後、アポロ計画によって確認されている。[7]

アスカリアン氏はまた、ML レビン氏と共同で、加速中に電子束の安定性を確保できる補助高周波場の組み合わせを発見しました。

選りすぐりの作品

出典: ISI Web of Knowledge

  1. アスカリアン GA、「O GENERATSII RADIOVOLN MILLIMETROVOGO DIAPAZONA PRI PROKHOZHDENII ELEKTRONNOGO SGUSTKA CHEREZ TORMOZYASHCHUYU SREDU」、ZHURNAL EKSPERIMENTALNOI I TEORETICHESKOI FIZIKI 27 (6): 761-761 1954
  2. アスカリアン・GA、「走行波または定在波における荷電粒子の加速」、ソビエト物理学JETP-USSR 9（2）：430-430 1959
  3. アスカリアン・GA、「非相対論的電子流が高密度媒質表面に衝突する際の体積および表面圧縮波の放射」、ソビエト物理学・技術物理学4（2）：234-235 1959
  4. アスカリアン・GA、「電子拡散による電磁放射」、ソビエト物理学JETP-USSR 12（1）：151-152 1961
  5. アスカリアン・GA、「電離放射線によって引き起こされる媒質中の反磁性摂動」、ソビエト物理学JETP-USSR 14（1）：135-137 1962
  6. アスカリアン・GA、「レーザー放射と振動面との相互作用」、ソビエト物理学JETP-USSR 15（6）：1161-1162 1962
  7. アスカリアン・GA、「電子光子シャワーの過剰負電荷とそのコヒーレント電波放射」、ソビエト物理学JETP-USSR 14（2）：441-443 1962
  8. アスカリアン・GA、「電磁波からのチェレンコフ放射と遷移放射」、ソビエト物理学JETP-USSR 15（5）：943-946 1962
  9. Askaryan GA, IOVNOVICH ML, LEVIN ML, et al.,『移動プラズマ濃度の輸送と封じ込め（高周波および磁気プラズマ導波路）』, NUCLEAR FUSION : 797-800 Suppl. 2 1962
  10. アスカリアン・GA、「磁場を通したプラズモイドの投射（磁気力学トラップ）」、ソビエト物理学・技術物理学7（6）：492＆1962
  11. アスカリアン GA、プロホロフ AM、チャントゥリヤ GF、他、「液体中のレーザー光線の影響」、ソ連物理学 JETP-USSR 17 (6): 1463-1465 1963
  12. アスカリアン・GA、「電離粒子の軌跡付近での崩壊による指向性コヒーレント放射」、ソビエト物理学JETP-USSR 17（4）：901-902 1963
  13. アスカリアン・GA、「強光場における分子の励起と解離」、ソビエト物理学JETP-USSR 19（1）：273-274 1964
  14. アスカリアン・GA、「媒質中における強力な光線の変調による電波の放出」、ソビエト物理学JETP-USSR 18 (2): 441-443 1964
  15. アスカリアン・GA、「大気中および高密度媒体中の宇宙シャワーからのコヒーレント電波放射」、ソビエト物理学JETP-USSR 21 (3): 658& 1965
  16. Askaryan GA, GOLTS EY, RABINOVI.MS, 「レーザーポンピングのための人工流星の使用」, JETP LETTERS-USSR 4 (11): 305& 1966
  17. アスカリアン・GA、「レーザービームにおける光熱量効果（原子間相互作用の増幅と媒質の冷却）」、JETP LETTERS-USSR 3 (4): 105& 1966
  18. アスカリアン・GA、「超音波とハイパーサウンドの自己集束と集束」、JETPレターズ・ソ連4（4）：99＆1966
  19. アスカリアン・GA、「ビーム中の媒質中の原子および分子の励起による光ビームの自己集束」JETPレターズ・ソ連4（10）：270＆1966
  20. Askaryan GA, RABINOVI.MS, SMIRNOVA AD, et al.,'レーザービームが物質に作用するときの光圧によって生じる電流' JETP LETTERS-USSR 5 (4): 93& 1967
  21. アスカリアン・GA、「媒質中の分子、原子、粒子の誘導変形による媒質の非線形性」、JETP LETTERS-USSR 6 (5): 157& 1967
  22. アスカリアン・GA、「管状光ビームの導波路特性」、ソビエト物理学JETP-USSR 28（4）：732＆1969
  23. Askaryan GA, STUDENOV VB,『バナナによるビームの自己集束』JETP LETTERS-USSR 10 (3): 71& 1969
  24. Askaryan GA, CHISTYI IL,『軸近傍の低強度光ビームにおける熱自己集束』, SOVIET PHYSICS JETP-USSR 31 (1): 76& 1970
  25. Askaryan GA, PUSTOVOI.VI,『金属および半導体における超音波および超音速の自己集束と集束』、ソビエト物理学JETP-USSR 31 (2): 346& 1970
  26. ARUTYUNYAN.IN、Askaryan GA、POGOSYAN VA、「相互作用領域の拡大を考慮した強力レーザービームの焦点における多光子過程」、ソビエト物理学JETP-USSR 31（3）：548＆1970
  27. Askaryan GA, STEPANOV VK, 「高出力光ビームの物質に対する同時延長作用」, SOVIET PHYSICS JETP-USSR 32 (2): 198& 1971
  28. アスカリアン・GA、「泡の生成中の強力な音の自己集束」JETPレターズ・ソ連13（7）：283＆1971
  29. Askaryan GA, TARASOVA NM, 「強光束中における物質粒子の光爆発の初期段階」, SOVIET PHYSICS JETP-USSR 33 (2): 336& 1971
  30. Askaryan GA, DIYANOV KA, MUKHAMAD.M,「媒質表面上のビームの焦点から自己集束フィラメントを形成するための新しい実験」JETP LETTERS-USSR 14 (8): 308& 1971
  31. Askaryan GA, RAKHMANI.TG,『媒質への強光作用下における音の散乱、屈折、反射』、ソビエト物理学JETP-USSR 34 (3): 639& 1972
  32. アスカリアン GA、マヌキアン SD、「超短レーザー パルスの前方または前方に焦点を合わせる移動レーザー焦点による粒子加速」、Zhurnal EKSPERIMENTALNOI I TEORETICHESKOI FIZIKI 62 (6): 2156-2160 1972
  33. アスカリアン GA、「自己焦点の効果」、USPEKHI FIZICHESKIKH NAUK 111 (2): 249-260 1973
  34. Askaryan GA, DIYANOV KA, MUKHAMAD.MA, 「ビーム走査中の誘導散乱、ビーム崩壊、媒質の崩壊の非線形過程の抑制 - ストローリングビームの自己集束」、JETP LETTERS 19 (5): 172-174 1974
  35. Askaryan GA, NAMIOT VA, RABINOVI.MS, 「光反応性圧力による物質の過圧縮を利用した核分裂性元素の微小臨界質量の調製、超強力磁場および粒子加速」USPEKHI FIZICHESKIKH NAUK 113 (4): 716-718 1974
  36. Askaryan GA, NAMIOT VA, 「移動減速材による中性子ガスの圧縮と集束」JETP LETTERS 20 (5): 148-149 1974
  37. Askaryan GA, DOLGOSHEIN BA, 「高エネルギーニュートリノの音響記録」JETP LETTERS 25 (5): 213-214 1977
  38. Askaryan GA, DOLGOSHEIN VA,「イオン化媒体における微小電気ひずみ」JETP LETTERS 28 (10): 571-574 1978
  39. Askaryan GA, RAEVSKII IM, 「レーザーパルスによる高周波振動の励起」JETP LETTERS 32 (2): 104-108 1980
  40. Askaryan GA, MUKHAMADZHANOV MA, 「集束ビームの非線形デフォーカス - 焦点からの細いビーム」, JETP LETTERS 33 (1): 44-48 1981
  41. Askaryan GA、「軟らかく不透明な物理的および生物学的媒体を介したレーザーおよびその他の放射線透過率の増加」、KVANTOVAYA ELEKTRONIKA 9 (7): 1379-1383 1982
  42. Askaryan GA, MANZON BM, 「光線放電によって大気中に放出されるレーザードラゴン」, USPEKHI FIZICHESKIKH NAUK 139 (2): 370-372 1983
  43. アスカリアン GA、「地球のニュートリノ研究、ニュートリノ地質学」、USPEKHI FIZICHESKIKH NAUK 144 (3): 523-530 1984
  44. Askaryan GA、「媒質中における高エネルギーパイ中間子ビームの崩壊 - 崩壊チャネルの形成」、JETP LETTERS 41 (12): 651-654 1985
  45. アスカリアン GA、ユルキン AV、「光熱音響学の新研究」、JETP LETTERS 43 (4): 221-225、1986 年 2 月 25 日
  46. Askaryan GA、「光パルスからのチェレンコフ放射」、 Physical Review Letters 57 (19): 2470-2470 1986年11月10日
  47. アスカリアン GA、ラエフスキー IM、「彗星と惑星における光とプラズマの作用のレーザー シミュレーション」、Kvantovaya ELEKTRONIKA 14 (2): 229-231、1987 年 2 月
  48. Askaryan GA、BATANOV GM、KOSSYI IA 他、「成層圏におけるマイクロ波放射の影響」、USPEKHI FIZICHESKIKH NAUK 156 (2): 370-372 1988 年 10 月
  49. Askaryan GA, YURKIN AV, 「窒素レーザーによる不可視（UV）光中の高速過程のナノ秒写真撮影と衝撃波列の新たな研究」JETP LETTERS 58 (7): 563-567 1993年10月10日
  50. Askaryan GA, Bulanov SV, Dudnikova GI, et al., 'プラズマ中における超短高強度レーザーパルスの磁気相互作用', PLASMA PHYSICS AND CONTROLLED FUSION 39 (5​​A): 137-144 Sp. Iss. SI MAY 1997

参照

参考文献

注：この記事は、グルゲン・アスカリャンの友人であり同僚でもあるボリス・ボロトフスキーが執筆した伝記論文に基づいています。この記事の著者は、ボロトフスキー博士からウィキペディアへの掲載許可を得ています。

  1. ^ 「グルゲン・A・アスカリャン (1928-1997)」、BM ボロトフスキー。
  2. ^ 「電子光子シャワーの過剰負電荷とそのコヒーレント電波放射」Askaryan GA、SOVIET PHYSICS JETP-USSR 14 (2): 441-443 1962
  3. ^ 強い電磁ビームの勾配が電子と原子に及ぼす影響：Askaryan GA、SOVIET PHYSICS JETP-USSR 15 (6): 1088-1090 1962
  4. ^ ビーム中の原子と分子の励起による光ビームの自己集束：Askaryan GA、JETP LETTERS-USSR 4（10）：270 1966
  5. ^ 超音波とハイパーサウンドの自己集束と集束：Askaryan GA、JETP LETTERS-USSR 4（4）：99＆1966
  6. ^ 非線形光学：ロバート・ボイド、アカデミック・プレス、1992年
  7. ^ 「アンテナが高エネルギー粒子に同調する」2001年4月。
  • アスカリアンRF放射の実験的研究の現状と展望 2017年2月18日アーカイブ - Wayback Machine
  • アスカリアン効果によるニュートリノ天体物理学
  • アスカリアン効果の観察
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