Лаборатория физических исследований ( сокр. PRL ; хинди : भौतिक अनुसंधान प्रयोगशाला, IAST : Bhoutik Anusandhan Prayogashala ) — национальный научно-исследовательский институт космических и смежных наук, поддерживаемый в основном Департаментом космоса правительства Индии . Эта исследовательская лаборатория имеет текущие исследовательские программы в области астрономии и астрофизики , атмосферных наук и аэрономии , планетарных и геологических наук, наук о Земле , исследований Солнечной системы и теоретической физики . [1] Она также управляет солнечной обсерваторией Удайпура и инфракрасной обсерваторией Маунт-Абу . PRL находится в Ахмадабаде .
Лаборатория физических исследований была основана 11 ноября 1947 года [2] доктором Викрамом Сарабхаи . Лаборатория скромно начиналась в его резиденции с исследований космических лучей .
Институт был официально создан в Научном институте MG, Ахмадабад, при поддержке Образовательного фонда Кармкшетра и Образовательного общества Ахмадабада. Профессор KR Раманатан был первым директором института. Первоначально основное внимание уделялось исследованию космических лучей и свойств верхней атмосферы . Области исследований были расширены, включив теоретическую физику и радиофизику позже с грантами от Комиссии по атомной энергии США .
PRL участвует в исследованиях, связанных с пятью основными областями науки. PRL также играет важную роль в программе планетарной науки и исследования PLANEX.
В июне 2018 года ученые PRL открыли экзопланету EPIC 211945201b или K2-236b, расположенную на расстоянии 600 световых лет от Земли. [3]
Здание PRL было спроектировано Ачьютом Канвинде в 1962 году. [4]
Совет управления PRL находится на вершине иерархии организационной структуры PRL. [5] Директор PRL работает под его руководством. Директор консультируется с различными научными подразделениями, деканом и регистратором для согласованной работы. PRL имеет следующие научные подразделения: астрономия и астрофизика , физика Солнца , планетарные науки , космические и атмосферные науки , науки о Земле , теоретическая физика и атомная, молекулярная и оптическая физика . Декан PRL предлагает несколько академических услуг. Администрация, мастерская , строительство и техническое обслуживание, вычислительные услуги и библиотека управляются регистратором PRL. Администрация занимается общим администрированием, складами и закупками, счетами, медицинской ячейкой и ячейкой хинди .
Лаборатория физических исследований была основана 11 ноября 1947 года [2] доктором Викрамом Сарабхаи . Лаборатория скромно начиналась в его резиденции с исследований космических лучей .
Институт был официально создан в Научном институте MG в Ахмадабаде при поддержке Образовательного фонда Кармакшетры и Образовательного общества Ахмадабада. После ухода с Индийского метеорологического факультета профессор Калпати Рамакришна Раманатан присоединился в качестве первого директора института. Первоначально основное внимание уделялось исследованиям космических лучей и свойств верхней атмосферы , поскольку наука, лежащая в основе очень высокоэнергетических частиц, бомбардирующих Землю, была не очень известна. [6] Мечтой основателей было создание ведущего института в Ахмадабаде для проведения фундаментальных исследований космических лучей и некоторых других избранных областей физики . Атмосферная физика была основным исследовательским интересом профессора Раманатана, поэтому для расширения сферы исследовательской деятельности был добавлен Департамент атмосферной физики. В некоторых комнатах Научного института MG лаборатория была основана с несколькими студентами-исследователями и ассистентами.
Общие научные программы расширялись в направлении единого изучения различных типов излучения , передаваемого на Землю , с ростом лаборатории . Необходимость включения радиофизики , теоретической физики и группы электроники в тогдашние группы физики атмосферы и космических лучей была настоятельной в интересах адекватной реализации этого типа программы. Для финансовой поддержки была запрошена Комиссия по атомной энергии правительства Индии , и запрос был принят в 1949 году. Совет по управлению PRL был сформирован в 1950 году при поддержке нескольких органов, таких как бывшее правительство Бомбея , Министерство природных ресурсов и научных исследований, Образовательный фонд Кармакшетры, Образовательное общество Ахмадабада и Комиссия по атомной энергии . Станция наблюдения за озоном была создана в Маунт-Абу профессором Раманатаном в 1951 году. 12 октября 1951 года было проведено первое измерение озона с помощью озонового спектрофотометра Добсона .
Поскольку количество видов деятельности и работников увеличивалось, Ahmedabad Education Society решило выделить землю для отдельного здания. Ahmedabad Education Society и Karmakshetra Educational Foundation внесли деньги на стоимость здания. Нобелевский лауреат профессор CV Raman заложил первый камень здания 15 февраля 1952 года, а покойный премьер-министр Джавахарлал Неру открыл первое здание кампуса 10 апреля 1954 года. В 1957–58 годах ученые PRL принимали участие в различных научных программах, связанных с науками о Земле . В связи с этим ощущалась необходимость во внутренней разработке детекторов излучения и электронных приборов. Таким образом, PRL начала разрабатывать и внедрять мезонные телескопы , фотометры , счетчики Гейгера-Мюллера , ионозонды , спектрометры Добсона и т. д. Для наблюдений за свечением воздуха в ночное время, концентрацией озона в атмосфере, интенсивностью космических лучей и т. д. в 1955 году PRL основала исследовательскую станцию в Гульмарге в Кашмире . Поскольку эта станция давала плодотворные результаты, в 1963 году было решено создать в Гульмарге полноценную высокогорную исследовательскую лабораторию. В 1960-х годах многие из полезных нагрузок ракет производились в PRL. Таким образом, PRL начал превращаться в центр по разработке полезных нагрузок для ракет.
Исследования лунных метеоритов и горных пород, а также наук о Земле были начаты, поскольку они были любимыми предметами профессора Девендры Лала , который занял должность директора PRL в 1972 году. Различные новые направления исследований, такие как астрономия и физика плазмы , были начаты в 1970-х годах. Исследования физики плазмы имели две важные цели. Одна заключалась в том, чтобы обеспечить теоретическую и экспериментальную поддержку тогдашним исследованиям в PRL по космосу и ионосфере . Другая заключалась в том, чтобы начать исследования плазмы высокой температуры, что имело решающее значение для развития исследований термоядерного синтеза . Вторая цель была смещена и появилась в виде института под названием Институт исследований плазмы (IPR), Гандинагар . В 1970-х годах к существующим программам была добавлена программа по атомной и молекулярной физике , поскольку атомные и молекулярные реакции имеют решающее значение для понимания астрофизики и атмосферной науки . В ту же эпоху были также разработаны три радиотелескопа в Раджкоте , Сурате и Талтедже ( Ахмадабад ). Они были созданы с целью измерения скорости солнечного ветра посредством наблюдения мерцаний радиоисточников одновременно со всеми телескопами. [2]
Исследования в различных научных подразделениях PRL следующие: [1]
Эта исследовательская программа рассматривает оптические, инфракрасные , рентгеновские и радиоволны для изучения проблем, связанных с галактическими и внегалактическими космическими явлениями. Исследования включают области звездообразования , эволюции звезд средней массы , фотометрические и поляриметрические исследования активных галактик и объектов BL Lac и исследования с высоким угловым разрешением по лунным покрытиям , а также изучение околозвездной структуры. Эта программа также рассматривает оптические, инфракрасные , рентгеновские и радиоволны для изучения проблем, связанных с галактическими и внегалактическими космическими явлениями. Астрономические наблюдения проводятся с помощью 1,2-метрового инфракрасного телескопа, который расположен в Маунт-Абу . Лаборатория также провела исследования солнечной фотосферы и хромосферы в рамках проекта Global Oscillations Network Group в Удайпурской солнечной обсерватории . В этом проекте используется 12-футовый телескоп SPAR . Используя радиотехнику, также изучается солнечная активность и ее влияние на космическую погоду .
Эта междисциплинарная исследовательская программа работает над широким спектром тем, таких как астрохимия , основы квантовой механики , люминесцентное датирование и т. д. Она также изучает классические и квантовые свойства света , атомов , молекул , молекулярных кластеров через широкий диапазон электромагнитного спектра , электроны высокой энергии и т. д. Для охвата исследовательской деятельности в области квантовой информатики эта исследовательская группа начала «Программу квантовой науки и технологий». Другими областями исследований в рамках этой программы являются ионно - импульсная спектроскопия , квантовая оптика и квантовая информация , лазерная плазма , нелинейная оптика и квантовая запутанность , рассеяние света и т. д. Доступные экспериментальные установки: твердотельный лазер с диодной накачкой , фемтосекундный волоконный лазер , инвертированный исследовательский микроскоп Nikon , пространственные модуляторы света , модули счета одиночных фотонов (SPCM), блок спин-коатинг , ИК -Фурье-спектрометр и т. д.
Подразделение фокусируется на характеристике процессов, которые имели место в ранней Солнечной системе . Для этого программа использует приложения стабильных и радиоактивных изотопов . Основная цель - понять происхождение и эволюцию Солнечной системы с особым акцентом на внутренние планеты . Другая цель - понять физические и химические процессы в атмосферах планет с помощью моделирования , наблюдения и моделирования. Программа планетарной науки и исследования (PLANEX) также управляется этим подразделением. Некоторые из других исследовательских мероприятий, проводимых в этом подразделении, включают, но не ограничиваются, солнечным рентгеновским излучением и флуоресцентным излучением с поверхности Луны , наблюдениями и моделированием следовых газов , ионов и пыли в нижней атмосфере Марса , отражательной спектроскопией земных и лунных образцов, галактической химической эволюцией и т. д. Масс-спектрометр газа Нобеля , электронно-зондовый микроанализ (EPMA) и т. д. - это экспериментальные установки, доступные в этом подразделении.
Теоретическое отделение физики в PRL нацелено на изучение теоретических и феноменологических аспектов атомной физики , физики конденсированного состояния , гравитации и астрофизики частиц , неравновесных явлений и физики элементарных частиц . Текущие исследовательские программы включают физику нейтрино , физику за пределами стандартной модели , стандартное и нестандартное нарушение CP , массы фермионов , суперсимметрию , бариогенезис , феноменологию многомерных теорий, КХД и кварк-глюонную плазму , цветную сверхпроводимость , нарушение хиральной симметрии , изучение квантового хаоса на уровнях ядерной энергии , групповые теоретические модели и ядерные структуры , изучение атомных ридберговских состояний , штарковскую спектроскопию атомных уровней , анализ устойчивости синхронизированных структур в связанных сетях карт.
Целью отдела является изучение радиационных, химических, ионизационных и динамических процессов в атмосфере нашей планеты различными методами, такими как эксперименты на ракетах и аэростатах на месте , лабораторные эксперименты и теоретическое моделирование и моделирование атмосферы Земли. Широкие области исследований этого отдела включают химию атмосферы ; аэрозоль , радиацию и климат ; а также плазменные и нейтральные взаимодействия в околоземном пространстве. Измерение и моделирование следовых газов и озона проводятся для исследования динамики и химии нижней части атмосферы . Атмосферные аэрозоли пытаются охарактеризовать с помощью различных методов наблюдений и анализа. Некоторые экспериментальные установки этого отдела включают монитор химического состава аэрозолей (ACSM), поверхностные анализаторы следовых газов, ракетные и аэростатные датчики, спектрограф ближнего инфракрасного излучения (NIIS), лидар , анализаторы парниковых газов и т. д.
Исследования, которые особенно связаны с геохронологией , геохимией , гляциологией , океанографией и палеоклиматологией, проводятся в этом отделе. Основное внимание уделяется изучению происхождения и эволюции Земли и ее компонентов. Изотопная геология является одним из наиболее исследуемых предметов. Их исследования основаны на измерениях распространенности радиоактивных изотопов , элементов и т. д. Это подразделение выполняет несколько исследовательских программ, в частности, химию аэрозолей, гидрологию , палеоклиматологию , океанографию и т. д. Экспериментальные установки этого отдела включают в себя ускорительный масс-спектрометр (AMS) , эталометр , масс-спектрометр изотопного отношения (IRMS) , ионные хроматографы и многое другое.
Лаборатория физических исследований проводит различные семинары и публичные лекции. Она имеет мастерскую, компьютерный центр, библиотеку и различные другие лаборатории. Она также предлагает пятилетнюю докторскую программу по физике со специализациями в теоретической физике и сложных системах, науках о космосе и атмосфере , квантовой оптике и квантовой информации , астрономии и астрофизике ( инфракрасная , субмм и радиоастрономия , физика Солнца , планетарные и геонауки ). Прием осуществляется путем письменного теста и собеседования.
Научно-исследовательское учреждение предлагает национальные награды ученым, которые внесли выдающийся вклад в области науки и техники. Награды вручаются: