PRO FIZIQNU ELEKTRONIKU I PRO GARNE DOVGOLITT Vstupne

PRO FIZIQNU ELEKTRONIKU I PRO GARNE DOVGOLITT Vstupne

Fiziqni zbirnik NTX t.8
227
2011 p.
PRO FIZIQNU ELEKTRONIKU
I PRO GARNE DOVGOLITT
Vstupne slovo na konferenci Fiziqno komisi NTX
\Fiziqna elektronika v Ukrani: istori, zdobutki,
perspektivi",
wo vidbulas 16 berezn 2010 r.
u ramkah HHI Naukovo sesi NTX
roslav DOVGI
L~vivs~ki nacional~ni universitet imeni Ivana Franka,
vul. Kirila i Mefodi 8, L~viv 79005
e-mail: [email protected]
Xanovni kolegi! Rozpoqina qi naxu konferenci , naperxe nalealo b z'suvati, wo ce za taka galuz~ fiziki { fiziqna elektronika.
Ta z kogo privodu konferenci na taku temu provodit~s same u nas
i same c~ogo roku?
Znana universal~na enciklopedi \Britannica", kotra vvaat~s
vel~mi avtoritetno , gasla \Physical Electronics" ne mistit~. Nema
takogo gasla u fiziqnih enciklopedih, takih k \Fiziqeski nciklopediqeski slovar~" u 5-ti tomah za red. B.Vedens~kogo (M., 196066), \Fiziqeska nciklopedi" u 5-ti tomah za red. O.Prohorova
(M., 1988-98), \Fizika tverdogo tela. nciklopediqeski slovar~" u
2-h tomah za red. V.Bar'htara (K., 1996-98).
k vidomo, rizni elektroniki, napriklad:
vakuumna
gazova (gazorozrdna)
emisina
katodna
kvantova
kriogenna
(krioelektronika)
lampova
mikroelektronika
molekulrna
nadprovidnikova
nanoelektronika
napivprovidnikova
optoelektronika
plivkova
sil~nostrumova
tverdotil~na
tranzistorna
tunel~na
fotoelektronika...
Perelik ce mona prodovuvati. Znamo, naskil~ki zviqnimi
ci definici, ade nini tak imenu t~ special~ni kursi dl fizikiv i
radiofizikiv v universitetah, tak inkoli imenu t~ special~ni kafedri
qi viddili v NDI. Pereliqeni termini vi znadete k gasla v enciklopedih. A os~ termina \fiziqna elektronika" tam nema...
. Dovgi
228
Moe fiziqna elektronika { ce sukupnist~ usih nazvanih elektronik? kwo, napriklad, vi pereglnete zmist knigi 1], to, vivlt~s, same tak vono i . Ote, fiziqna elektronika k galuz~
nauki vse-taki isnu, hoq vona ne cilkom \uzakonena". \Neuzakonena" { u sensi ramok, ki vona ohopl . U L~vovi na bazi L~vivs~kogo universitetu im. I.Franka ta institutu \L~vivs~ka politehnika" u roki 1969-90 vihodiv mividomqi naukovo-tehniqni zbirnik
\Fiziqna elektronika". (Za vkazani period pobaqili svit ponad 40
vipuskiv). U Tokis~komu Instituti tehnologi (poni) isnu fakul~tet fiziqno elektroniki. U SXA ve protgom 70 rokiv u riznih
naukovih centrah provodt~s woriqni konferenci z fiziqno elektroniki { t.zv. PEC (Physical Electronics Conference). U 2009 r. taka konferenci vidbulas v Rutgers University, a pered tim (2008) { v
University of California-Riverside. Do reqi, doslidnic~ka grupa z fiziqno elektroniki u Northern California Nanofabrication Centre rozrobl
teoretiqni ta eksperimental~ni doslidnic~ki proekti, wo stosu t~s sintezu elektronnih materialiv i virobnictva novih pristrov na
osnovi k neorganiqnih, tak i organiqnih mikro/nano-struktur. Pri
Minesots~komu universiteti (SXA) ponad 40 rokiv tomu (1969) zasnovano special~nu kompani z fiziqno elektroniki, ka specializut~s
na vigotovlenni riznomanitno elektronno tehniki, vkl qa qi nanotehnologi, mikro/nano-elektroniku, biomateriali i farmacevtiku towo.
k baqimo, galuz~ c kas~ vseohopna, i mi musimo vse-taki viznaqiti mei. k ce zrobiti? Moe, retrospektivno vidsteiti zarodenn ta rozvitok? Zdat~s, same istoriqni pidhid tut stane
nam u prigodi.
Fiziqna elektronika zarodilas skorixe,
ni bulo vidkrito elektron
Ote, koli vinikla elektronika? Vidpovid~ { elementarna, skaite vi: elektronika k galuz~ fiziki vinikla pisl togo, k buv
vidkriti elektron (D.D.Tomson, 1897 Nobelivs~ka premi 1906).
{ A hiba do vidkritt elektrona elektronni viwa ne provllis?
{ U prirodi { tak, ale u laboratornih umovah { ni.
{ Vidpovid~ netoqna. Ci viwa i u laboratornih umovah dosliduvalis we zadovgo do 1897 r.1
{ k ce bulo?
Usi zna t~, wo slavetni nimec~ki kompozitor L dvi
van Bethoven narodivs u misti Bonni, de vidpovidni muze. A os~ pro te,
wo v Bonns~komu universiteti zarodilas taka galuz~ nauki, ku mi
nazivamo \elektronika", zna t~ ne vsi. U c~omu universiteti, k ce
zazviqa buva u vsih klasiqnih universitetah, pri fiziqnomu fakul~teti bula eksperimental~na mastern, de prac vav skromni
fan-master ( u nas takih naziva t~ { \master-zoloti ruki") Genrih
esler. Ce buv spravni vinahidnik, ki l biv svo spravu. Roku 1855-go vin skonstru vav rtutni vakuumni nasos, a zgodom (1958)
1
Koli podibne zapitann postavili Flemingu, wo vidkriv penicilin (Nobelivs~ka premi 1945), vin zauvaiv: \ ne vinaxov penicilic, bo c reqovina stvorena
prirodo. lixe zvernuv na ne uvagu i dav nazvu".
Fiziqna elektronika v Ukrani
229
vin k klasni skloduv vigotoviv sklnu trubku z vividnim vakuumnim kranikom i, wo nagolovnixe, z dvoma vpanimi metalevimi elektrodami. Koen legko moe uviti sobi c tehnologi i zbagnuti,
kimi nesumisnimi u ni sklo i metal, ade u nih suttvo riznt~s
koeficinti termiqnogo rozxirenn, a sklo { krihke...
Podavxi vidpovidnu naprugu i postupovo vakuumu qi trubku
(\trubka eslera"), esler vimoviv: \Evrika, trubka zasvitilas,
naqe lampa!" Nini dl nas ce zviqnim viwem { sviqenn reklamnih
vitrin. A todi, ponad 150 rokiv tomu, ce bulo vidkritt m. Wopravda, gazeti pro ce ne pisali, skromni esler ne zdiv u turne
do Kembrids~kogo qi Oksfords~kogo universitetiv, wob prodemonstruvati ce viwe. (Do reqi, Rent
en taki turne zdisn vav).
kwo trubku napovn vati riznimi gazami, matimemo sviqenn riznih kol~oriv. I tut, naqe na zamovlenn, Robert Bunzen ta Gustav
Kirhgof 1859 r. vidkrili spektral~ni analiz. (Buva i v nauci
waslivi zbig obstavin!). Poqalis zahopl qi doslidenn spektriv
sviqenn trubok eslera za umovi h napovnenn riznimi gazami. Za
strukturo spektriv stalo molivim identifikuvati ci gazi.
Ale navalivixo problemo bulo z'suvati prirodu gazorozrdnogo sviqenn. Ce dovga istori (div. niqe)...
lixe pereliqu (u hronologiqnomu pordku) navalivixi vihi na
c~omu xlhu.
Vivqa qi elektriqni rozrdi u gazah, di magnitnogo pol na ti
rozrdi, a tako spektri gaziv, nimec~ki fizik lius Plker v
1859 r. vidkriv katodni poromeni. Priladd dl eksperimentiv
ce fizik otrimuvav vid eslera, z kim plidno spivprac vav u ogo
masterni.
Detal~ni doslidenn gazovogo rozrdu protgom bagat~oh rokiv
provodiv inxi nimec~ki fizik Vil~gel~m Gittorf. k pidsumok,
vin u 1869 r. opisav vlastivosti katodnih promeniv, a wodo strukturi spektriv gazovogo rozrdu, to vin perxim podiliv ci spektri na
spektri 1-go (kontinual~ni) i 2-go (diskretni) pordkiv.
Anglis~ki fizik Vil~ m Kruks u statti, opublikovani 1879 r.,
doviv, wo elektriqni strum u gazah potokom zar denih qastinok, wo emitut~ z vid'mnogo elektroda, tobto z katoda. (Do
reqi, same Kruks perxim nazvav rozrdnu plazmu qetvertim stanom
reqovini). Vin doviv, wo katodni promeni perenos t~ energi ta
impul~s.
Due bliz~ko do pravil~nogo vitlumaqenn gazorozrdnih viw
pidixov nax slavetni fizik Ivan Pul (disni qlen NTX, 1899).
U 1881-82 rokah vin udoskonaliv konstrukci rozr dnih trubok
(\trubki abo rurki Pul "), detal~no doslidiv vidhilenn katodnih
promeniv u magnitnomu poli ta bliz~ko pidixov do vidkritt H-
promeniv 2].
Ivan Pul buv perxim z ukrans~kih fizikiv, wo uvixov v istori
dosliden~ z fiziqno elektroniki 3].
Filip Lenard u Gadel~bergs~komu universiteti rozpoqav doslidenn prohodenn katodnih promeniv kriz~ tonki metalevi
(Al, Au) plivki i u 1892 r. vigotoviv katodnu trubku z tonkim
vikoncem (\vikonce Lenarda"), wo dozvollo otrimuvati na vihodi
mae monokinetiqni puqki. (Nobelivs~ka premi, 1905).
230
. Dovgi
k baqimo, u riznih laboratorih intensivno i cilesprmovano dosliduvalis fiziqni viwa, wo stosu t~s katodno abo gazovo elektroniki. Zgadani nazvi v togoqasnih naukovih statth we ne vikoristovuvalis, prote, povtor , viwa katodno elektroniki v naukovih laboratorih pil~no vivqalis we do vidkritt \golovno divo
personi" { elektrona2.
Pisl 1897 r., koli ve buv vidkriti elektron, rozpoqavs novi etap katodno elektroniki { lampova elektronika. Perxu
elektronno-promenevu trubku skonstruvav u Strasburgs~komu
universiteti nimec~ki fizik Karl Braun (\trubka Brauna") (Nobelivs~ka premi, 1909, razom z G.Markoni)
U 1906 r. amerikans~ki fizik ta inener Li de Forest vinaxov lampovi triod. Nastala era lampovo elektroniki, radiotehniki, zvukovogo kino i t.p. Nabuva t~ komercinogo rozgonu radiotehniqni firmi.
V Ukrani radiofiziqni doslidenn u 1911-21 rokah u Harkivs~komu universiteti provodiv Dmitro Roans~ki (disni qlen NTX,
1928). Naprmki dosliden~ stvoreno nim naukovo xkoli stosuvalis fiziki elektronnih rozr div, radiolokaci, oscilografi, roz-
rahunkiv poliv viprominvann anten, problem rozpovsdenn
korotkih ta ul~trakorotkih radiohvil~ z urahuvann m vlastivoste onosferi towo 5]. ogo uqni u 30-h rokah minulogo stolitt
prodovili ci doslidenn tako i v Ukrans~komu fiziko-tehniqnomu
instituti u Harkovi 6].
Viddil fiziqno elektroniki buv zasnovani i u Kivi (1936),
v Instituti fiziki AN URSR. ogo kerivnikami buli N.Morgulis
(1936-62), P.Borzk (1962-81), A.Naumovec~ (z 1981 r.). Golovnimi naprmkami naukovih dosliden~ c~ogo viddilu buli:
gazova elektronika
emisina elktronika (fotoelektronna emisi, vtorinna elektronna
emisi, avtoelektronna emisi)
fizika poverhni, adsorbcini viwa
molekulrna elektronika
tverdotil~na elektronika, zokrema, nanoelektronika (ostannimi rokami) 7].
Tretim centrom dosliden~ z fiziqno elektroniki v Ukrani buv
L~viv, a same fiziqni fakul~tet L~vivs~kogo universitetu imeni Ivana Franka.
We odnim ukrans~kim centrom takih dosliden~ Ugorod.
Detal~nixe pro uqast~ ukrans~kih naukovih centriv v original~nih doslidennh z fiziqno elektroniki timet~s u zaplanovanih
dopovidh naxo konferenci.
2
Koli vidatnogo ukrans~kogo movoznavc ri Xevel~ova zapitali pro datu
viniknenn ukrans~ko movi, vin vidpoviv:
{ Datuvann
v c~omu vipadku { riq vaka. Kolis~ O. Potebn skazav, wo mona
skazati toqno, v ki den~ i v ki hvilini bluko vpalo z bluni, narodilas ditina,
ale ne mona skazati, koli narodilas mova. Istori movi poqinat~s ranixe,
ni poqinat~s sama mova 4].
Fiziqna elektronika v Ukrani
Usi pragnut~ garnogo dovgolitt
231
U L~vivs~komu universiteti doslidenn z fiziqno elektroniki zapoqatkuvav xanovni Bogdan Mihaloviq Palh (qlen
Fiziqno komisi NTX, 1995). Same z nagodi ogo vile mi zaplanuvali c konferenci . A vile ce { osoblivi: Bogdanu Mihaloviqu newodavno (28 ltogo) vipovnilos 90 rokiv.
Nezvaa qi na vidsutnist~ s~ogodni (z povanih priqin) naxogo
vilra, dozvol~te zvernutis do n~ogo i privitati vid Naukovogo tovaristva im. Xevqenka.
Garne dovgolitt (pid slovom \garne" rozumi dovgolitt bez
hvorob i zlidniv) { ce laska Boa, bo same itt naviwo
cinnist.
Usi pragnut~ garnogo dovgolitt. Tomu vipitu t~ dovgoiteliv
pro h sposib itt, wob podraati, wob mavpuvati. Bo mi k diti:
vqimos, podraa qi ta naslidu qi. Qomu nabil~xe dovgoiteliv
v Kavkaz~komu regioni? Qomu ponci ivut~ dovxe, ni vropeci?
Qomu inki statistiqno ivut~ dovxe, ni qoloviki? k ce zumiv
akademik Boris Paton zberegti fiziqnu formu, wob na 93-omu roci
we keruvati NAN Ukrani, abo akad. Vitali Ginzburg (Nobelivs~ki
laureat) na 93-omu roci buv golovnim redaktorom urnalu \Uspehi
fiziqeskih nauk"? Qomu nimec~ki profesor Robert Pol~ (Gettingens~ki universitet), znani i xanovani nami k fundator naukovo xkoli z fiziki kristaliv i, wo dl nas nagolovnixe, k naukovi nastavnik naxih slavnih fizikiv Oleksandra Smakuli ta Ostapa
Stasiva, proiv 90 rokiv? Maks Plank proiv 89 rokiv, a N~ ton i
Franklin { 84 roki. Ukrans~ki fiziki Ostap Paras k doiv mae
do 90-riqnogo vile , a Mihalo Lisic nastupnogo roku vidznaqatime 90-riqq...
Qomu l~vivs~ki kompozitori Stanislav L dkeviq i Mikola Kolessa perestupili 100-riqni vile, a otec~ d-r Dmitro Blaeovs~ki
nezabarom (u serpni) u garni fiziqni formi zustrine svi soti den~
urodin?...
Zagalom fizikiv-dovgoiteliv vse taki statistiqno menxe, ni
kompozitoriv qi hudonikiv. Na al~, pomerli, ne doivxi do 60riqq, Enriko Fermi, nax profesor Vasil~ Milinquk, bagato inxih.
Mae mistiqno cifra 47. U 47 rokiv vidixov u viqnist~ nax
geni Taras Xevqenko i u 47 rokiv pozbavili itt poeta Vasil
Stusa...
Abo qomu v epohu do Vsesvitn~ogo potopu, zgidno z Bibli , l di
ili znaqno dovxe (sotni rokiv)?
To qi kis~ zakonomirnosti wodo trivalosti l ds~kogo itt?
h mona xukati, vibudovu qi statistiqni zalenosti trivalosti
itt dl osib riznih special~noste, riznih kran, riznih klimatiqnih umov, riznih istoriqnih epoh. Ale vse ce bude qisto empiriko, i nam, fizikam, vse ce legko zrozumiti. Ta vse , qi moliva
naukova teori abo kas~ matematiqna formula na ce predmet? Riq u
tim, wo problemi trivalosti itt cikavlt~ usih i zavdi ne lixe na
opisovo-pobutovomu rivni. special~ni naukovi instituti na kxtalt
Institutu gerontologi u nas v Kivi ta podibnih institutiv u inxih
kranah. Vedut~s spravni naukovi doslidenn. Wopravda, osnov-
. Dovgi
232
ni naprm cih dosliden~ stosut~s problem harquvann, i ce zrozumilo, ade vid kosti harquvann suttvo zaleit~ trivalist~ itt. Praktiqno rozrobl t~s recepti i tehnologi riznih biologiqno
aktivnih dobavok towo. I vse , na mo dumku, za ramki qisto empiriki abo, u krawomu razi, qisto fenomenologi u ci problemi mi
viti ne zmoemo.
Nini vel~mi modnim zacikavlenn strukturo i vlastivost mi vodi. Zvidki vzlos ce zacikavlenn? Z problem gerontologi:
ku vodu mona spoivati, a ku { ni. k strukturuvati i \zaprogramovuvati" vodu, wob vona bula cil wo , ivo vodo ? U qomu zagadka ordans~ko vodi? Cim cikavlt~s i u Kivi , i u nas u
L~vovi...
To neve pri takomu xirokomu zacikavlenni i pri zaluqenni do
c~ogo naukovih sil dosi ne vivleno odnih zakonomirnoste wodo
trivalosti l ds~kogo itt? dozvol sobi korotko vidpovisti
na ce zapitann .
tri qinniki, wo vplivat~ i viznaqat~ trivalist~ itt :
Genetika. kwo vaxi bat~ki qi didi ili dovgo, to bil~xa movir-
nist~ i vaxogo dovgolitt. Nini, koli ve rozxifrovano genom l dini, mona doxukuvatis mehanizmu c~ogo vplivu { ka dilnka strukturi DNK vidpovida za ce mehanizm i k mona koriguvati metodami genno ineneri.
Fiziqna i tvorqa aktivnist~ za umovi rozumno povedinki bez
nadmirnoste i zlovivan~.
Pozitivni emoci. Voni qastixe buva t~ u l de dobroziqlivih, l de z poquttm gumoru ta l de komunikabel~nih, kim nax
xanovni vilr. Ale ci emoci buva t~ nedovgotrivalimi, xvidkozminnimi. Nagolovnixe, koli dovgotrivali qinniki, skazati b,
dovgotrivali derela pozitivnih emoci. nazvav bi tri taki
derela:
sim', diti, onuki { radist~ vid nih
hristins~ki sposib itt, molitvi
rezul~tati tvorqo praci, osoblivo koli vi zrobili wos~ perxim,
wos~ zapoqatkuvali, stvorili { naqe posili plodonosne zerno u garni runt. Vi baqite perxi parostki, cvitinn, vidcvitann, plodi, a
dali povtorenn u novih pokolinnh i t.d.
Zapoqatkovani B.M.Pal hom naukovi naprm u L~vis~komu
universiteti pisl destilit~ napoleglivo doslidnic~ko praci dav
svo plodi. Tut nabuli naviwo kvalifikaci taki vqeni k Roman
Kuxnir, Zenovi Stas k, Lev Ivankiv, Oleg Panqenko, Teodor Smereka, Lev Savqin, ri Suhors~ki, Vasil~ Qigin~ i bagato inxih.
To pozitivnih Vam emoci, Bogdane Mihaloviqu!
Z rosi ta z vodi!
LTERATURA
1]
Ximoni K. Fiziqeska lektronika. Perekl. z nim. M.: nergi,
2]
ada R., Plcko R. Ivan Pul (1845-1918). ittpisnobibliografiqni naris. Ser. \Viznaqni diqi NTX", }7. L~viv:
NTX, 1998. 284s.
1977. 608s.
Fiziqna elektronika v Ukrani
3]
233
Dovgi . Vid Pul vih katodnih lamp do lazeriv z elektronnim
zbudennm. Fiz. zb. NTX. 1998, 3. 27{47.
4]
Xevel~ov . Z istori nezakinqeno vini. K.: Vid. dim \KivoMogilns~ka akademi", 2009. 471 s.
5]
Hramov .A. Fiziki: biografiqeski spravoqnik.
Nauka, 1983. 400 s.
2-e izd. M.:
6] Istori Nacional~no akademi nauk Ukrani (1931-1937): Dokumenti
i materiali. K.: NBUV, 2003. 831 s.
7] Institut fiziki NAN Ukrani. 80 rokiv. Za red. L.P.cenka. L~viv:
vrosvit, 2009. 550 s.