Исследовательская школа физики АНУ

Исследовательская школа физики (RSPhys) была основана с созданием Австралийского национального университета (ANU) в 1947 году. Расположенная в главном кампусе ANU в Канберре , школа является одной из четырех исследовательских школ-основателей Института перспективных исследований ANU. .

Первоначально входивший в состав Института перспективных исследований, это была в первую очередь исследовательская школа с ограниченным взаимодействием со студентами бакалавриата АНУ. Ситуация изменилась, когда в 2008 году он объединился с физическим факультетом АНУ, который отвечал за высшее образование по физике. В школе работает около 250 сотрудников, около 120 аспирантов и 140 преподавателей. Школа разделена на отдельные исследовательские отделы, аспиранты часто могут иметь руководителей из нескольких отделов.

Исследовать

RSphys — один из ведущих физических научно-исследовательских институтов Австралии. Основные исследовательские объекты в школе включают 14UD NEC Pelletron ускоритель и связанный с ним модульный сверхпроводящий линейный ускоритель , которым управляет Департамент ядерной физики и приложений ускорителей, а также обширный спектр меньшего экспериментального и вычислительного оборудования.

Исследования варьируются от фундаментальных до прикладных, включая как экспериментальные, так и теоретические работы. Основными областями исследований школы являются: материаловедение и инженерия; лазеры, нелинейная оптика и фотоника; нанотехнологии и мезоскопическая физика; физика атомов, молекул и ядра; физика плазмы и наука о поверхности; физика и окружающая среда.

Ядерно-физический ускоритель 14UD — один из немногих крупных ускорителей Ван де Граафа в мире. На момент установки в 1974 году это была самая большая машина такого типа. После многих модернизаций 14UD способен работать с напряжением на клеммах до 16,7 МВ. Зарядка осуществляется через три индуктивные зарядные цепи. В 1996 году был установлен сверхпроводящий РЧ линейный ускоритель, который используется в качестве усилителя энергии для 14УД, позволяя достигать более высоких энергий.

История

Остатки униполярного генератора RSphysSE 500MJ.

Линейный ускоритель Ван де Граафа «Высокое напряжение» на 2 МэВ, построенный в 1960 году.

Сэр Марк Олифант был основателем школы и ее первым директором с 1950 по 1963 год. Первоначально школа называлась «Исследовательская школа физических наук», а в 1990 году к ее названию было добавлено слово «Инженерия», чтобы подчеркнуть большой объем инженерной работы. это делается в школе. В 2008 году название было снова изменено на «Исследовательская школа физики и техники», что совпало с слиянием с кафедрой преподавания физики бакалавриата АНУ. В поддержку стратегического фокуса университета на инженерной дисциплине в АНУ в августе 2019 года название школы было изменено на «Исследовательская школа физики». Тем не менее, исследовательская школа физики сохраняет сильные позиции в области последипломных исследований в области электронных материалов. , оптика и приборостроение. Долгая история инженерной физики остается привлекательной для студентов и сотрудников, работающих между физикой и инженерными дисциплинами.

На протяжении большей части первых лет большая часть школы фокусировалась на проектировании, перепроектировании и строительстве циклосинхротрона, который в своей окончательной форме должен был производить пучок протонов с энергией 10,6 ГэВ для исследований в области ядерной физики. Созданная как исследовательская машина мирового класса, в школе ее называли «Большой машиной». Из-за смещения стоек ворот и огромных затрат циклосинхротрон так и не был завершен. Небольшой на 7,7 МэВ циклотрон , предназначенный для работы в качестве инжектора протонов, был завершен в 1955 году, а большой униполярный генератор, предназначенный для питания системы, впервые был запущен в эксплуатацию в 1962 году, но к этому времени работа над самой «Большой машиной» была прекращена.

Униполярный генератор, самый крупный из когда-либо построенных, был способен выдавать ток силой более 2 мегаампер . Несмотря на то, что он никогда не использовался по прямому назначению, в конечном итоге он использовался для многочисленных исследовательских проектов, требующих чрезвычайно высокого источника тока, вплоть до его разборки в 1986 году. Одним из этих проектов было изобретение и разработка рельсотрона Джоном Барбером и Ричардом Маршаллом. Школа также косвенно выиграла от строительства массивного генератора, накопленного инженерного опыта и технологий, которые позже были использованы для создания другого исследовательского оборудования вокруг школы, включая физику плазмы H1NF Heliac . Некоторые части униполярного генератора сейчас выставлены на постоянной экспозиции на лужайке перед исследовательской школой.

На протяжении многих лет школа была домом для множества различных ускорителей частиц. Первым установленным ускорителем был Кокрофт-Уолтон мощностью 1,25 МВ, известный как HT1. Он использовался с 1952 по 1967 год, когда был продан Университету Нового Южного Уэльса . Вторая меньшая по размеру машина Кокрофта-Уолтона (HT2) на 600 кВ была собрана на месте с использованием множества запасных частей, приобретенных для HT1. В 1955 году правительство Великобритании подарило электронный синхротрон на 33 МэВ. В 1961 году он был переведен в Университет Западной Австралии. В 1960–1980 годах тандемный ускоритель HVEC EN использовался ядерной физикой для исследования легких ионов. В 1975 году был запущен школьный ускоритель 14UD, который с тех пор был дополнен сверхпроводящим линейным ускорителем .

5 июля 1960 года ночной пожар уничтожил большую часть восточной части здания Кокрофт. Повреждения коснулись чертежного бюро, результатов и файлов многих студентов и сотрудников, а также диспетчерской ускорителя Кокрофта-Уолтона на 600 кВ. Ускоритель на 600 кВ, хотя и поврежденный только водой, пришлось списать. Восстановительные работы на сгоревшей территории завершились в сентябре 1961 года.

Первые кафедры, которые теперь были выделены в собственные исследовательские школы, включают кафедры астрономии , геофизики и геохимии . В 1973 году геофизика и геохимия разделились на Исследовательскую школу наук о Земле. Обсерватория Маунт-Стромло стала частью факультета астрономии в 1957 году. Будучи частью школы, факультет астрономии разработал обсерваторию Сайдинг-Спринг и установил много новых телескопов в обсерватории Маунт-Стромло. . В 1986 году он отделился от Исследовательской школы астрономии и астрофизики.

Структура

Отделы

• Электронная инженерия материалов
• Фундаментальная и теоретическая физика
• Физика материалов
• Ядерная физика и применение ускорителей
• Квантовая наука и технологии

Центры и сети

• Центр гравитационной астрофизики АНУ (CGA)
• Центр передового опыта ARC по физике частиц темной материи
• Центр передового опыта ARC в области инженерных квантовых систем (EQUS)
• Центр передового опыта ARC в области квантовых вычислений и коммуникационных технологий (CQC2T)
• Центр передового опыта ARC в области будущих технологий низкоэнергетической электроники (FLEET)
• Центр передового опыта ARC по открытию гравитационных волн (OzGrav)
• Центр передового опыта ARC по трансформационным метаоптическим системам (TMOS)
• Австралийская сеть нанотехнологий (ARCNN)

Национальные объекты

• Австралийское национальное производственное предприятие (ANFF)
• Национальная лаборатория рентгеновской микрокомпьютерной томографии (CTLab)
• HIAF - Установка ускорителей тяжелых ионов
• Лаборатория ионной имплантации (iiLab)
• Учебный центр ARC по многомасштабной трехмерной визуализации, моделированию и производству

Деканы и директора

• Сэр Марк Олифант 1950–1963 гг.
• Джон Джегер 1964–1965 гг.
• Сэр Эрнест Титтертон 1966–1973 гг.
• Роберт Стрит, 1974–1978 гг.
• Джон Карвер 1978–1992 гг.
• Эрих Вейгольд 1992–2002 гг.
• Джим Уильямс 2002–2012 гг.
• Стивен Бакман, 2012–2015 гг.
• Тимоти Сенден 2015 – настоящее время