Одним из направлений работы Петра Леонидовича Капицы было исследование свойств веществ в сверхсильных магнитных полях.

Но для создания таких полей необходим источник тока огромной мощности, который не уничтожит катушки (их еще называют соленоиды) при нагревании. Капица не знал, как собрать такой генератор, но довольно быстро понял, что он должен создавать сильные магнитные поля на очень короткое время — ровно такое, чтобы можно было успеть провести измерения и при этом сберечь катушку.

В 1923 году Капица познакомился с Михаилом Полиевктовичем Костенко, который в то время тоже трудился в Англии. Костенко как раз занимался теми технологиями, которые могли заинтересовать Капицу, в частности разрабатывал электромагнитный молот и электромагнитную пушку. С таким человеком сложно не изобрести механизм под названием «генератор ударной мощности».

Для опытов Капице нужны были большие токи короткими импульсами, и он подумывал о токах короткого замыкания. Электромагнитный молот Костенко как раз работал на генераторах, действующих в условиях коротких замыканий.

Костенко мастерски подобрал параметры необходимого Капице генератора. Устройство должно было выдавать максимально возможные всплески тока и магнитные поля огромной мощности.

Капица ознакомил с проектом руководителя Кавендишской лаборатории. Профессор Резерфорд высоко оценил идею эксперимента и даже предположил, что с помощью ударного генератора можно создать такие магнитные поля, которые будут воздействовать на внутреннее поле атома и заставят все электроны вращаться в одной плоскости. Проще говоря, Резерфорд увидел в разработке Капице и Костенко возможность расплющить атом.

Костенко и Капица стали соавторами предложенного ими устройства и 30 июня 1926 г. получили английский патент. Первый в мире двухполюсный быстроходный ударный генератор был изготовлен и с большим успехом испытан.

С помощью своей установки Капица получал магнитные поля напряженностью до 320 тысяч эрстед. Это на порядок, т. е. в 10 раз, больше того, что достижимо при применении электромагнита.

Генератор и соленоид отнесены на 20 метров друг от друга, потому что при коротком замыкании происходят колебания фундамента — небольшое землетрясение, которое во время опыта может нарушить работу чувствительных приборов. Когда генератор находится далеко от соленоида, такой опасности нет. Опыт длится всего сотую долю секунды; волна землетрясения дойдет до соленоида, когда эксперимент уже будет завершен.

На известного американского математика, создателя кибернетики Норберта Винера лаборатория Капицы произвела сильное впечатление. В своих мемуарах он писал: «…В Кембридже была все же одна дорогостоящая лаборатория, оборудованная по последнему слову техники. Я имею в виду лабораторию русского физика Капицы, создавшего специальные мощные генераторы, которые замыкались накоротко, создавая токи огромной силы, пропускавшиеся по массивным проводам; провода шипели и трещали, как рассерженные змеи, а в окружающем пространстве возникало магнитное поле колоссальной силы… Капица был пионером в создании лабораторий-заводов с мощным оборудованием…»

Рекорды, поставленные Петром Капицей, оставались непревзойденными более 20 лет и в каком-то смысле сих пор двигает передний край экспериментальной физики. Импульсные генераторы используются в питании обмоток ускорителей заряженных частиц и магнитов, которые управляют термоядерной реакцией в токамаке.

Изготовитель

Материалы

Размеры

Фирма «Метрополитен-Виккерс»

1918-1930 гг. Англия, г. Манчестер

4 × 2 × 1,5 м

Металл

Место и время создания

Оборудование

Кабинет-музей Петра Капицы

Лабораторные исследования

при подготовке текста использовали

В. Карцев. Магнит за три тысячелетия.
Е. Гершкович. Пётр Капица: допустимая неточность опыта.
Л. Белопухов. Пётр Леонидович Капица. К 125-летию со дня рождения.
Г. Сипайлов, А. Чучалин. Ударный генератор.

Где увидеть

энергетика

Масса

13 т

Англия, г. Манчестер, 1918-1930 гг.

Электрический сумирующий генератор

Электрический импульсный генератор

Полное наименование