В начале октября исполняющий обязанности заведующего кафедрой лазерной техники и физико-технических технологий Алексей Кагляк провел первую из цикла открытых научно-популярных лекций по приглашению столичного Дома ученых. Тема первой лекции "Лазерные технологии: фантастика или реальность". Ученый сделал обзор популярных стереотипов по лазерному излучению, сформированных массовой культурой. Далее через исторический экскурс перешел к обзору новейших применений лазерной техники и достижений в этой области КПИшных ученых и основателя научной школы лазерных технологий в КПИ почетного профессора КПИ им. Игоря Сикорского Владимира Сергеевича Коваленка.
Лазерные технологии вошли в нашу жизнь шире, чем мы ожидали. Мы не обращаем внимания на то, что штрихкод в любом магазине считывает лазерный сканер. А документы печатает лазерный принтер, информация в компьютерах записывается и считывается с помощью лазерного луча. Между тем, на дискотеках опять же "помогает" лазерное световое шоу, не говоря уже о промышленном и научном использовании лазеров.
Также А. Кагляк подробно остановился на разностороннем вкладе известных в мире ученых в область лазерных технологий. Во время лекции было упомянуто даже о разработках Архимеда: его в шутку называют первым лазерником, поскольку он, как утверждает легенда, использовал солнечное излучение для уничтожения вражеских кораблей. И хотя, скорее всего, плотности мощности излучения не хватило бы для непосредственного поджигания кораблей и подсветки целей, версия о концентрации огня береговых оборонительных машин и ослеплении команды судов кажется вполне реальной. Но как бы там ни было, речь идет о первом задокументированном использовании света в качестве инструмента. Лектор отметил, что путь развития лазерных технологий не был лёгким и имел этапы становления. Теоретические принципы вынужденного излучения были постулированы Альбертом Эйнштейном еще в 1917 г., и должно было пройти почти полвека, пока была сконструирована первая лазерная установка. А.Кагляк подчеркнул, что экспериментально возможность генерации вынужденного излучения впервые была подтверждена в 1947 г. американцем Уиллисом Лембом. Дальше – больше. Через три года спустя француз Альфред Кастлер предложил метод "оптической накачки" среды, который ему удалось реализовать на практике в 1952 г. Слушатели узнали от лектора и о том, как в 1953 году Чарльз Таунс с коллегами из Колумбийского университета в Нью-Йорке создали первый реально работающий квантовый генератор – источник вынужденного электромагнитного излучения. Названное им мазером (от англ. microwave amplification by stimulated emission of radiation), устройство работало на молекулах аммиака при сверхнизких температурах и генерировало сигнал в микроволновом диапазоне. Для достижения подобного результата в видимом диапазоне света необходимо создать резонатор для усиления сигнала. Над решением работали ведущие компании и научные заведения США, однако успех пришел к 33-летнему физику Теодору Мейману. Несмотря на авторитет Чарльза Таунса, Т.Мейман пришел к выводу, что его теория по использованию газовой системы на основе калия, которую взяли за основу исследовательские группы во многих научных учреждениях, не является прогрессивной. Именно Т. Мейман в качестве активной среды выбрал монокристалл синтетического рубина (оксид алюминия с небольшой примесью хрома), спиральную ксеноновую лампу – как источник его возбуждения, а в качестве резонатора – серебряное покрытие торцов монокристалла. Это способствовало созданию первого в мире лазера, работавшего в импульсном режиме на длине волны 694,3 нанометра (одна миллиардная часть миллиметра). Оптический квантовый генератор, или лазер, получил свое название от первых букв английского названия "light amplification by stimulated emission of radiation", или усиления света за счет вынужденного излучения.
Сегодня промышленность не обходится без лазеров: резка, гравировка, укрепление, маркировка, да еще ряд аддитивных лазерных технологий – лишь небольшая доля сфер и направлений применения лазерной техники. Применяются лазерные системы и в военной сфере – как системы наведения артиллерийского и ракетного оружия (в том числе отечественный ПТРК "Стугна"). Но системы наведения – это альфа, но далеко не омега применения этой технологии в военном деле. На сегодняшний день разработаны системы, где лазерный луч используется непосредственно как оружие для поражения беспилотных систем и ракет (в частности, работа такой системы была замечена при отражении израильскими военными ракетных атак).
Но не только в области обработки материалов или военной отрасли используют лазерные системы – их применяют в медицине, в частности в терапевтических, косметологических целях, для бескровных хирургических операций или коррекции зрения. Впоследствии уже во время интервью с корреспондентом "КП" после лекции Алексей Дмитриевич сообщил о том, что обнародованы результаты успешного использования лазерного излучения для ядерного синтеза. Также недавно китайские учёные разработали миниатюрную систему для атмосферной оптической линии связи (FSO). Используя только доступные на рынке модули приемопередатчиков оптоволоконной связи без оптического усилителя, исследователи достигли пропускной способности 9,16 Гбит/с на линии связи длиной 1 км. FSO привлек внимание своей универсальностью. Таким образом, при обрыве на линии можно создать резервный канал, быстро установить высокоскоростную беспроводную связь в отдаленных местах и районах, куда сложно провести оптоволокно. То есть мировая наука в области развития лазерных технологий не стоит на месте.
Известно, что лекции, которые читают в столичном Доме ученых педагоги и сотрудники КПИ им. Игоря Сикорского, способствуют популяризации деятельности нашего университета. Однако сегодня не только цикл лекций от и.о. заведующего кафедрой лазерной техники и физико-технических технологий ИМС им. Е.О.Патона Алексея Кагляка известно тем, кто интересуется современными технологиями. Он является организатором техноквестов в пределах средних школ Святошинского района и на площадках Малой академии наук Украины. Ученый считает, что организовывая подобные мероприятия, можно помочь школьникам с точки зрения профориентации, а студентам, ученикам МАН и в целом одаренной молодежи – приобщиться к участию в научной работе, осознать свое место в этой деятельности, научиться защищать свои взгляды как исследователя при оформлении работы. .
В эпоху технического развития в стране получает распространение информация об исследованиях, развивается заинтересованность в научном поиске, углубляются научно-познавательные контакты лекторов и слушателей. Но нужно подпитывать этот интерес. "Научно-популярные лекции, техноквесты становятся основой для содействия творческой активности аудитории, которая интересуется открытиями в научной области", – отмечает доцент Алексей Кагляк.
Однако не только наука и педагогика, преподавание сложных инженерных дисциплин находятся для него в приоритете. Задолго до печально известной ковидной эпидемии и широкомасштабной агрессии россии против Украины Алексей Дмитриевич работал на общественных началах тренером по искусству боя "Гопак" в Казацкой рыцарской школе. Он считает, что искусство боя "Гопак" – это путь к гармонии духа, ума и тела, поэтому этот отечественный вид спорта не имеет возрастных и физических ограничений и годится как закаленным и физически выносливым людям, так и начинающим спортсменам, да и всем, кто далек от спорта, но стремится оздоровиться и быть в хорошей физической форме. Этот тренинг обеспечивает изучение технических элементов казацкого искусства боя "Гопак" и основ самозащиты Ведь тренировочный процесс подразумевает разнообразные оздоровительные упражнения – начиная с простого "движения" и заканчивая дыхательными и энергетическими упражнениями. Ученый, преподаватель, лектор, тренер по боевым искусствам – таков творческий портрет и.о. заведующего кафедрой лазерной техники и физико-технических технологий ИМЗ им. Е.А.Патона Алексея Кагляка.