АО «НИИ «Полюс» им. М.Ф.Стельмаха»

Из истории квантовой электроники


В. М. Пролейко

История электроники – одного из самых молодых и эффективных направлений физики – насчитывает примерно 100 лет. Примерно – потому, что существует некая неопределённость вокруг даты её зарождения. Если принять за основу энциклопедическое определение электроники как науки о взаимодействии электронов и других заряженных частиц с электромагнитными полями, то началом отсчёта можно считать 1886 г. (фотоэлемент А.Г.Столетова) или 1897 г. (катодно- лучевая трубка К.Ф.Брауна).

Базовой датой можно считать также 1896 г. – открытие Дж.Дж.Томсоном электрона и даже 1883 г. – открытие Т.А.Эдисоном эффекта, сейчас носящего его имя, – протекание тока от отрицательного электрода к положительному в вакууме. В научной литературе обсуждаются и даты 1904 г. (создание диода Флеминга) или 1906 г. (триод, Ли де Форест).

Говоря же о квантовой электронике, можно с высокой степенью определённости обозначить дату её рождения – 1954 г. Именно в 1954 г. появились первые квантовые приборы – молекулярные генераторы на аммиаке, при этом одновременно в СССР (Н.Г.Басов и А.М.Прохоров) и в США (Ч.Таунс).

Начиная с 1960 г., всего через шесть лет после появления первых квантовых приборов, рекордными темпами даже для динамично развивающейся электроники создавались лазеры на газовой смеси He – Ne, на рубине, на СO2 и др.

Примечательно было то, что развитие квантовой электроники в 60–80-ые годы шло практически одинаковыми темпами и в сходных направлениях в двух основных электронных державах мира – в США и СССР. И даже осторожный Нобелевский комитет оценил своей премией первооткрывателей всего через 10 лет после первых результатов.

Если говорить о темпах развития новых направлений в отечественной электронной промышленности, то ни до, ни после 60-х годов ни одно направление электроники не развивалось на этапе становления так стремительно, как квантовая электроника.

Автор этих строк был очевидцем, а в известной степени и участником этих событий. В декабре 1961 г. я был переведён с завода «Плутон» в недавно созданный Государственный комитет по электронной технике (ГКЭТ). Первым моим заданием в должности начальника отдела 1-го Главного Управления ГКЭТ была подготовка проекта постановления ЦК КПСС и СМ СССР по развитию квантовой электроники.

За последующие 25 лет работы в аппарате ГКЭТ – МЭП, в том числе 18 лет - начальником Главного научно-технического Управления, мне приходилось участвовать в подготовке многочисленных постановлений и решений по разнообразным направлениям развития отечественной электроники.

Обычная схема такой подготовки выглядела так: Генеральный или Главный конструктор определённого направления развития радиоэлектронной аппаратуры после консультаций с разработчиками электронных приборов обращался в Военно-промышленную комиссию (ВПК) СМ СССР, иногда проходя через НТС ВПК. После одобрения проекта соответствующего постановления в аппарате ВПК и непростой, как правило, весьма длительной процедуры согласований с Министерством Обороны и обеспечивающими ведомствами, выходило постановление ЦК и СМ.

В 1961 г. никто из потенциальных заказчиков ещё не представлял себе, какое применение могут найти лазеры, первый прототип которых появился только годом раньше.

После того, как ко мне, лейтенанту запаса, в середине декабря 1961 г. была прикомандирована группа офицеров в званиях от подполковника до полковника, я понял, что в наиболее полном масштабе перспективы применения лазеров понимает М.Ф.Стельмах со своими коллегами из ЦНИИ – 108: А.В.Иевским, В.Ф.Игониным, М.Л.Бруком, Л.П.Лисовским, Е.Г.Соловьёвым и Н.И.Екамасовым. В течение 2 – 3 недель методами активного мозгового штурма отрабатывался текст проекта первого постановления о развитии отечественной квантовой электроники.

Вскоре к научно-военно-инженерному коллективу присоединились специалисты НИИ-160 В.П.Беляев, В.П.Тычинский и Я.А.Юхвидин, а также Н.Г.Кашников из рязанского НИИ газоразрядных приборов.

Постановление ЦК КПСС И СМ СССР № 283 – 137 о развитии квантовой электроники и о создании НИИ-333 (ныне НИИ «Полюс») вышло 24 марта 1962 г. в небывало короткий для нового направления срок. Этому способствовала энергичная деятельность М.Ф.Стельмаха, разъяснявшего важность развития квантовой электроники всем структурам и руководителям, влиявшим на принятие нужного решения.

За быстрым стартом последовал длительный организационный период, потребовавший создания производства специфических материалов и специального технологического обрудования. Это был обычный для любого направления электронной промышленности путь – общепромышленные отрасли (химия, металлургия, машиностроение, станкостроение и др.) – отказывались выполнять сложные задания электронной промышленности.

Руководство НИИ-333 – группа военных инженеров из ЦНИИ-108, авторы упомянутого выше постановления во главе с директором М.Ф.Стельмахом, в период становления института одновременно решало многие задачи: строительство института, разработка приборов квантовой электроники, создание материаловедческой и машиностроительной базы новой подотрасли электронной промышленности.

М.Ф.Стельмах умело и эффективно руководил работами по всем направлениям, особое внимание уделяя поиску и подготовке научных и инженерных кадров. Однако при создании НИИ «Полюс» и в процессе его развития руководство НИИ недооценивало определяющую роль технологии в электронной промышленности.

Принцип работы и конструкция электронного прибора – только начальные элементы в сложной цепочке создания любой радиоэлектронной системы. Ресурсные и надёжностные характеристики такой системы определяются в основном степенью отработанности технологии производства электронных приборов, входящих в систему.

Проблема повышения технологичности всех классов электронных приборов в 60-ые годы была общей для всей электронной промышленности. Дело в том, что по воле партийных вождей до 1965 г. промышленность была абсурдно разделена на НИИ и КБ, входящие в соответствующие Госкомитеты (ГКЭТ для электроники), и серийные заводы, находившиеся в подчинении местных совнархозов. Электронные приборы одного класса выпускались на однопрофильных заводах разных совнархозов по разным технологиям, что не соответствовало возрастающим количественным и качественным требованиям военной электроники.

Председатель ГКЭТ А.И.Шокин нашел тогда эффективный путь повышения технологичности серийно выпускаемых электронных приборов. Головными НИИ и КБ были разработаны и разосланы на заводы обязательные для выполнения типовые технологические процессы производства электронных приборов. Внедрение и контроль за исполнением типовых технологий проводился при участии разработавших их специалистов.

Однако новая отрасль – квантовая электроника – в это время ещё не имела достаточного количества заказов и поэтому не имела серийных заводов с необходимыми для устоявшегося производства типовыми технологиями. Такие фрагменты технологических процессов будущих квантовых приборов, как глубокая очистка, вакуумные технологии, получение газовых сред, напыление тонких плёнок, комплекс полупроводниковых технологий, получение монокристаллов и др., задолго до создания НИИ «Полюс» длительное время отрабатывались школами технологов НПО «Светлана» – 40 лет, НИИ-160 – 20 лет, НИИ «Пульсар» – 10 лет. К сожалению, этот опыт в полном объёме не был востребован организаторами промышленной квантовой электроники.

Наверное, трудно было ожидать, что военные радиоинженеры, создающие передовую радиоаппаратуру с использованием СВЧ электровакуумных приборов, в полной мере использовали бы при разработке квантовых приборов опыт таких основоположников электронных технологий как С.А.Векшинский и Н.В.Черепнин. Но тот факт, что длительное время среди специалистов, набираемых в НИИ – 333, преобладали физики и недоставало технологов, мог бы иметь худшие последствия, если бы производство квантовых приборов достигло крупносерийного выпуска.

Понимание этого дало возможность НИИ «Полюс» подготовиться к росту объёмов производства, повышению ресурса и надёжности перспективных приборов квантовой электроники.

Хотелось бы, чтобы эти технологические соображения воспринимались не как запоздалая критика, а как пожелания коллективу НИИ «Полюс» на пути его дальнейшего развития.

Главным же результатом деятельности НИИ «Полюс» за 40 лет его истории стали успешные разработки и организация производства газоразрядных, твердотельных и, в определённой степени, полупроводниковых лазеров, а также научных, военных, медицинских и других комплексов и систем с применением лазеров.

НИИ «Полюс» занял не только ведущее положение в отечественной квантовой электронике, но и сохранил его сегодня, став одним их наиболее успешных коллективов в трудное для отечественной электроники время.

Это лучшая оценка самоотверженного труда организатора и первого директора НИИ «Полюс», одного из основателей отечественной квантовой электроники, учёного и организатора науки Митрофана Фёдоровича Стельмаха.

В. М. Пролейко,
кандидат технических наук, профессор МАТИ,
начальник Главного научно-технического управления ГКЭТ-МЭП в период 1968-87гг.,
лауреат Государственных Премий СССР и Украины

Почтовый адрес
РФ, 117342, г. Москва,
ул. Введенского, д. 3, корп. 1
Телефон и факс
Телефон:
+7 495 333-91-44
Факс:
+7 495 333-00-03
Интернет
E-mail:
bereg@niipolyus.ru
Skype:
niipolyus