На том как-то сразу кончилось его детство в науке. Он приобрел иммунитет к растерянности: «Вроде бы даром потрачены усилия, а время все равно, пусть подспудно и тайно, но сработало в твой фонд».

Итак, искровая масс-спектрометрия. Принцип здесь такой: берутся два электрода из анализируемого вещества, в котором нужно определить содержание примесей. Электроды помещаются в вакуум, и на них подается высокое напряжение. Дальше – пробой, искра. Атомы исследуемых химических элементов ионизируются. Если измерить количество ионов, то можно узнать содержание элементов в электроде. Масса иона – визитная карточка элемента, его родившего. Следовательно, ионы надо разложить «по полочкам», то есть распределить по массам. Эту задачу выполняет электромагнитное поле, которое и сортирует ионы. Здесь-то они и попадаются на фотопластинку, оставляют свой след.

Но такой метод хорош для металлов, а оптические волокна неэлектропроводны, и потому из них электроды не изготовишь. У Потапова возникла идея: размельчить исследуемый материал и смешать его с чем-то электропроводящим, но не сильно грязным. Он испробовал бесконечное число добавок и в конце концов нашел необходимые.

Искровой разряд, из плазмы которого вылавливаются «говорящие» ионы. длится всего одну миллионную долю секунды. Но этого оказывается слишком много для точных измерений. Разряд во времени меняет свое лицо. В пределах все той же миллионной доли секунды он из высоковольтного превращается в низковольтный, и в результате условия образования ионов меняются. Картина получается изуродованной, но с этим мирились во всем мире. Потапов же мириться не хотел, он решил отрезать определенный кусок разряда, оставив лишь его высоковольтную фазу. И впервые в мире получил искровой разряд без «хвоста». Точность измерений возросла сразу в 10 раз. Михаил получил авторское свидетельство. В отзыве на работу группы академик Александра Васильевна Новоселова написала: «Особенно удачно используется в качестве метода анализа искровая массспектрометрия, позволяющая одновременно анализировать до 60 примесей с достаточно высокой чувствительностью и точностью. Большой интерес представляет разработанный вариант с отсечкой низковольтной фазы искрового разряда».

Вместе с Мишей Потаповым работает Галя Тычинина, старший лаборант. Под такой должностью значится она в списках лауреатов премии Ленинского комсомола. Теперь она уже инженер, закончила политехнический институт. Дело у Гали тонкое и деликатное. Она готовит пробы для анализов, проводимых Потаповым, – это раз. И главное. расшифровывает пластинки с масс-спектрами для получения окончательных результатов анализа. Миша сам говорит, что такая работа была б ему не по плечу, не по терпению.

Ох, эти капризные примеси! Каждый материал имеет свою тайну, свою мудрость. А потому два, казалось бы, одинаковых образца нередко после анализа оказываются вовсе не близнецами, а лишь дальними родственниками. В чем тут причина: в методе анализа или технологии изготовления? И Галя взялась за технологию. Стала все больше и больше заниматься литературой, все чаще бывать на производстве. И даже тему дипломной работы взяла технологическую.

«Автоклав Васнева»

Вещество в оптике – это чаще всего окислы. Измерение содержания примесей в стекловолокне для химических методов анализа в отличие от искровой масс-спектрометрии начинается с растворения материала в кислоте. Это – поле деятельности Анатолия Васнева. Окислы растворяются плохо, поэтому кислоты нужно много. И дело не в том, что ее жалко, а в том, что сама она добавляет мусор – загрязнения, которых подчас больше, чем искомых примесей в веществе. Поэтому точно измерить их содержание – все равно что вслепую пересчитать горсть монет в кармане. Кроме того, примеси попадают в кислоту из посуды, из воздуха... Как избавиться от них?

Васнев долго мучился над этим вопросом, а решение пришло, как всегда, неожиданно: если создать специальный автоклав, то при высокой температуре и давлении количество потребленной кислоты можно значительно уменьшить, что, в свою очередь, повысит чувствительность измерений. Но этот метод применялся лишь для растворения геологических образцов. А здесь – сверхчистое волокно. Какие смеси кислот применять, из каких материалов изготовлять автоклав, какие будут режимы растворения?

В конце концов автоклав был создан. Метод Васнева получил признание не только у научных сотрудников, но и у производственников, а сам Анатолий – авторское свидетельство. Количество требуемой кислоты снизилось в 50 раз, примерно во столько же раз, повысилась чувствительность измерений методами, которые «питаются» из «автоклава Васнева».

В тот день, когда стало известно о присуждении членам группы премии Ленинского комсомола, казалось, весь институт собрался в отделе Чупахина. Алина Ивановна Сухановская. старший научный сотрудник, подошла к Лене Шигиной и сказала: «Ты, Леночка, прирожденный химик-аналитик». Надо знать Алину Ивановну, чтобы понять: это больше чем похвала или поздравление.

Прирожденный химик-аналитик... Ее первое свидание с химией состоялось в школьной лаборатории. Два сосуда с прозрачными бесцветными жидкостями, их сливают в одну колбу и вдруг – о чудо превращения – красное!.. Завороженность!.. Пусть тогда было в этом что-то от детства, от еще не ушедшего ожидания волшебства, но удивление перед таинством превращения так и осталось. А кто-то сказал, что быть поэтом – это прежде всего смотреть на мир удивленными глазами.

Метод, которым пользуется Лена Шигина, носит название экстракционно-спектрофотометрического. Надо сказать, что слова эти она произносит столь же непринужденно, как и свое собственное имя. Но вот с примесями у нее отношения сложные. Те же исчезающие малые, почти условные количества. На химфаке университета со спецификой «особо чистых» знаться почти не приходилось. Работы в этой области тогда еще только «начинали начинаться». Но, может быть, Лене как раз в том и повезло, что первые ее шаги в науке выпали на этот период. Да она и сама так считает. Но только всегда ли?

Вот получила она результаты на своей лабораторной установке. Опыт пошел, все нормально вроде бы. Дальше, как и положено, надо ехать на завод и проверять все там. В тех же, абсолютно тех же условиях. Просто показать и передать. И – неудача... Ну, как же так? Снова начинаешь проверять все до мелочей. Снова возвращаешься в институт и повторяешь опыт на своей установке. Нет, все верно. А на заводе опять неудача. Ох, это чудо превращений!.. Потом, через два, через три, ну, через пять дней найдешь наконец червоточинку-причину – и все в порядке! Но ведь это не эпизод, не случай. Это повседневность, шагающая под руку с тем, что мы называем творческим поиском. Или точнее: опирающаяся на его не всегда широкие плечи своей увесистой рукой.

Задачи более высокого порядка

«Я ставлю задачи, формулирую основные идеи и говорю: «Не допускайте меня в ваши лаборатории, сопротивляйтесь, – улыбается Чупахин. – Конечно, при условии, если вы будете формулировать задачи более высокого порядка, чем это делаю я. У вас впереди долгая жизнь в науке, где ничто не делается без борьбы. Вам будет трудно. Вам придется ошибаться, разбивать носы, но зато, если решение получается, это будет ваша победа и самоутверждение».

Общим итогом работы комсомольско-молодежной группы явилось создание атласа полного химического состава веществ, используемых в оптическом стекловарении и волоконной оптике. Технологи с помощью атласа смогут составлять оптимальные композиции исходного материала в зависимости от конкретных условий. С этим непосредственно связан выбор аппаратуры и технологических процессов – без проб и эмпирики, а строго по таблицам и формулам. Как в аптеке.

Значение выполненной работы простирается далеко за пределы оптики, хотя одно это – уже немало. Созданный комбинированный метод позволяет проводить элементный анализ длиннейшего перечня веществ, практически любых – от лунного грунта до мартеновской стали. Но исключительная современность метода первым его «местожительством» утвердила сверхчистые вещества, применяемые в оптике.

Результаты исследований и опыт работы комсомольско-молодежной группы взяли на вооружение другие. В институте стоит задача получения стандартных образцов. Создание таких образцов в промышленности необходимо для проверки аппаратуры и оценки качества продукции.

И, конечно, в этой недавно начатой работе возникли свои затруднения. Стандартные образцы должны быть неизменными, стабильными. А условия их производства и хранения не могут быть таковыми – это уж от несправедливости природы, поставившей много препятствий на пути решения этой задачи. В свое время академик Л. А. Арцимович писал, что ученые медленно приближаются к решению проблемы термоядерного синтеза, постоянно преодолевая препятствия, расставленные природой в процессе ее развития. И решат они эту проблему тогда, когда справятся со всеми, так как природа в течение короткого времени не в состоянии создать новые препятствия.

• Страницы:
• предыдущая
• 1
• 2
• 3
• следующая

Представьтесь или зарегистрируйтесь, чтобы участвовать в обсуждении.