Александр Шокин - Министр невероятной промышленности
Каждому из научно-исследовательских институтов Зеленограда и даже МИЭТу был придан свой опытный завод. Здесь А.И. был верен своему подходу к связи науки с производством, и создававшиеся заводы назвать небольшими было бы трудно. Таким образом, при создании уникального, не имеющего аналогов в мировой практике Центра микроэлектроники были созданы мощные научно — производственные комплексы, в том числе по технологическому оборудованию и материаловедению. По существу, и "Ангстрем", и "Микрон", и "Элма" с самого начала были и остаются ведущими предприятиями отечественной микроэлектроники.
Очень скоро из Зеленограда пошли сотни типов материалов: металлических, полупроводниковых, изолирующих, жидкостей, газов, сложных химических соединений, стекол, керамик и пр. Все они или вообще не производились отечественной промышленностью, или их чистота и другие свойства совершенно не соответствовали требованиям электроники. Новое оборудование для производства электронных приборов сочетало в себе точную механику, оптику и автоматику, способную работать при высокой, или наоборот очень низкой температуре или, в агрессивных средах, обеспечивать глубокий вакуум, позволяло вести обработку деталей различным излучением, в и т. д.
От электронов к квантам
Одним из новых направлений, также затронутых в статье в "Коммунисте", была квантовая электроника.
Наша страна имела здесь приоритет, увенчанный Нобелевской премией А. М. Прохорову и Н. Г. Басову. На новых принципах здесь продолжалось традиционное движение электроники в сторону освоения все более коротковолновых диапазонов. В представлениях того времени роль лазерной техники в будущем рисовалась никак не менее значимой, чем микроэлектроники, и А.И. приложил много усилий для того, чтобы эта новая область науки как можно быстрее претворилась в жизнь. Одними из первых приборов квантовой электроники были квантовые усилители — мазеры, работы по созданию которых начались в СССР в 1957 — годах в институтах.
Академии наук и ГКРЭ, впоследствии отошедших в ГКЭТ. Главное их преимущество по сравнению с традиционными электровакуумными СВЧ-усилителями — чрезвычайно низкий уровень шумов — определил области применения, переживавшие как раз период бурного развития: радиоастрономия, радиолокация космических объектов, связь и телевидение через искусственные спутники Земли и др. Основную роль в совершенствовании квантовых усилителей играло качество активных элементов, изготавливавшихся из синтетических кристаллов, главным образом из рубина.
Для электронщиков проблемы создания новых материалов, в том числе и кристаллических, не были внове. Уже применялись кварц для резонаторов, германий и кремний для полупроводников и т. д. Но задачи подобного типа раньше в технике не встречались: нужно было изготовить монокристаллические элементы значительных размеров (до 200 мм длиной и до 12 мм диаметром), обладающие высокой степенью совершенства кристаллической решетки и с однородностью на уровне оптической. Тем не менее эта задача совместными усилиями академических и оптических институтов была решена успешно и очень быстро. Уже в 1958 году предприятия электронной отрасли освоили выпуск опытных партий элементов из рубина для квантовых усилителей, выращенных классическим методом Вернейля. Основные работы были выполнены еще на площадях НИИ-311 (НИИ "Сапфир"). Успех был определен отработанными структурами предприятий с хорошими кадрами специалистов, налаженной кооперацией между физиками, разработчиками элементов, химиками, технологами и машиностроителями, создававшими ростовое оборудование. В 1960 году впервые в СССР для квантовой электроники был разработан другой активный материал — монокристаллический рутил (двуокись титана) с примесями ионов хрома и железа. Мазер бегущей волны дециметрового диапазона на рутиле со сверхпроводящим магнитом обладал предельно низкими шумами.
Квантовые усилители дециметрового диапазона оказались только быстро отыгранной прелюдией к созданию первого квантового генератора света — рубинового лазера (1960 год, США, Мейман).
Задачи создания лазеров в нашей стране решались уже после образования ГКЭТ. Между оборонными госкомитетами были проведены границы ответственности в квантовой электронике и лазерах. За твердотельные лазеры (то есть лазеры на основе ионных кристаллов: рубина, граната и др.) стал отвечать Госкомитет по оборонной технике, традиционно занимавшийся оптикой, ГКЭТ — за полупроводниковые и газовые лазеры (относящиеся к газоразрядным приборам), а также за источники световой накачки. Последнее направление развивалось в созданном в 1962 году КБ источников высокоинтенсивного света. КБИВИС создавалось на базе исследовательского коллектива, выделенного из МЭЛЗа. Возглавлял новое предприятие, строившееся в Зеленограде, доктор технических наук Маршак — сын известного советского поэта. Написанная им монография "Импульсные источники света" вобрала в себя богатейший опыт, накопленный по этому виду газоразрядных приборов, но после смерти своего знаменитого отца младший Маршак решил оставить науку. А предприятие, преобразованное впоследствии в НИИ "Зенит", стало одним из ведущих в квантовой электронике.
Еще одним предприятием, созданным в ГКЭТ для развития квантовой электроники в 1962 году, был НИИ приборостроения (впоследствии НИИ "Полюс"). Установки на конечный результат и быстрое внедрение научных идей в практику, которые неустанно прививал ученым и специалистам нового направления А.И., привели к созданию здесь уже в конце 1963 года, на временных площадях, макета первой лазерной технологической установки на основе рубина и проведению с ее помощью технологических поисков. Через год была изготовлена первая партия установок и передана в различные учреждения и на предприятия для изучения возможных областей использования лазерной обработки материалов.
В развитии квантовой электроники ярко проявилась характерная для А.И. собственная инициативность и поддержка других инициативных людей. Вообще-то ответственность за создание кристаллов для твердотельных лазеров была возложена на химиков, а твердотельных лазеров — на оборонщиков, однако созданная в ГКЭТ мощная технологическая база по материалам и специальному оборудованию, позволили без особых капитальных вложений на создание новой инфраструктуры достигнуть быстрых успехов и по твердотельными лазерами. Требования к качеству рубина в этом случае были намного выше, чем для мазеров, но в 1961 году в ГКЭТ первые лазерные элементы были изготовлены. Пока основная часть кристаллов рубина производилась классическим методом Вернейля (кристаллизацией мелкодисперсного порошка в газовом пламени), так же как для мазеров или часовых камней, но все основные стадии процесса претерпели существенные изменения. Были созданы новые типы кристаллизаторов, усовершенствованы методы производства исходного порошка (пудры) и др. Все это дало возможность получать кристаллы рубина высокого качества, позволившие создать лазеры с высокой эффективностью (к. п. д. до 1,2 — 4 %). Технология и оборудование были отработаны до такого уровня, что через несколько лет машиностроителями МЭПа для Кировоканского завода Минхимпрома в Армении было разработано и изготовлено несколько единиц высокопроизводительных автоматических линий для выращивания часовых и ювелирных рубинов, годовой выпуск которых измерялся центнерами.
