 |
Заведующий кафедрой - доктор физико-математических наук Ломаев Михаил Иванович телефон: 8-903-914-29-87 e-mail: Lomaev@loi.hcei.tsc.ru Адрес: 634050, Томск, пр.Академический, 2/3, ИСЭ СО РАН, ауд. 520 |
Кафедра физики плазмы физического факультета ТГУ основана в 1984 г. по инициативе известного ученого и организатора науки, академика Геннадия Андреевича Месяца с целью подготовки научных кадров по профилю Института сильноточной электроники СО РАН.
Месяц Г.А. стал первым заведующим кафедрой. С 1986 по 1998 г. кафедрой заведовал профессор Бычков Юрий Иванович, с 1998 по 2017 год − профессор Козырев Андрей Владимирович.
Кафедра и институт образуют единый научно-образовательный комплекс: преподаватели кафедры - научные сотрудники ИСЭ, студенты имеют возможность проводить исследования в лабораториях института. По окончанию обучения, выпускники имеют компетенции и опыт, необходимые для работы в научных институтах, высших учебных заведениях, а также российских и зарубежных промышленных компаниях.
Что такое плазма?
Плазма — частично или полностью ионизированный газ, в котором плотности положительных и отрицательных зарядов практически одинаковы.
В 1929 году американский физик Ирвинг Ленгмюр впервые назвал плазмой ионизованный газ в газоразрядной трубке. Английский физик Уильям Крукс писал: «Явления в откачанных трубках открывают для физической науки новый мир, в котором материя может существовать в четвёртом состоянии». Практически все вещество во Вселенной находится в плазменном состоянии.
В наши дни плазма используется во множестве технологий. Одни из них известны каждому (газоразрядные лампы, плазменные дисплеи, плазменная резка и сварка), с другими плазма тесно связана (распространение радиоволн, производство сверхпрочных защитных пленочных покрытий, модификация поверхностей, дезинфекция), третьи находятся на передовом крае науки (создание экстремальных состояний вещества, термоядерный синтез).
Базовой научной организацией кафедры физики плазмы ФФ ТГУ является Институт сильноточной электроники Сибирского Отделения РАН (ИСЭ СО РАН), основанный в 1977 г. в Томском Академгородке. Основные научные направления ИСЭ СО РАН - разработка генераторов электрических импульсов, генерация потоков заряженных частиц и электромагнитных излучений, физика вакуумного и газового разрядов, исследование воздействий мощных потоков частиц и энергии на вещество, включая модификацию поверхности электронно-ионно-плазменными потоками. Во многих подразделениях Института плазма является объектом или важным сопутствующим фактором проводимых исследований.
Основные направления исследований:
2) Современные проблемы физики плазмы, включая физику низкотемпературной плазмы и основы ее применения в технологических процессах.
3) Современные проблемы физики газового разряда, включая высоковольтные импульсные разряды, в которых реализуется эффект убегания электронов.
Чем занимаются сотрудники кафедры?
Сотрудники кафедры и студенты проводят экспериментальные и теоретические исследования в области низкотемпературной плазмы, ведут разработку технологий, применимых в машиностроении и материаловедении. В частности, ведется разработка комплексных электронно-пучковых и ионно-плазменных установок для электронно-лучевой полировки и создания поверхностных сплавов, для азотирования и нанесения сверхтвердых нанокомпозитных покрытий на различные изделия машиностроения, в том числе, режущие и штамповые инструменты.
 |
| Пример разрушения платы из-за образовавшейся дуги. Модель платы и результат сканирования на «слабые места» |
Проводятся исследования активных и оптических сред, импульсных лазеров на плотных газах, источников спонтанного УФ и ВУФ излучения (эксилампы). На основе KrCl-эксилампы был разработан и создан высокопроизводительный компактный облучатель и рециркулятор воздуха ОРВИК-222-1 для УФ-инактивации патогенных микроорганизмов, включая коронавирус SARS-CoV-2.
Также проводятся исследования в области высоких плотностей энергии, тесно связанной с управляемым термоядерным синтезом: наносекундных мегаамперных Z-пинчей, сильноточных релятивистских электронных диодов, плотной высокотемпературной плазмы.
Разрабатываются тераваттные, наносекундные низкоимпедансныегенераторы, методы получения мегагауссных магнитных полей, интенсивных потоков рентгеновского и гамма-излучения.
Основные стратегические проекты, реализуемые в ИСЭ СО РАН в настоящее время :
1) Разработка научных основ и создание прототипов оборудования для технического переоснащения промышленности и медицины Российской Федерации на основе электронно-ионно-плазменных, электроразрывных и лазерных технологий.
2) Развитие физико-технических подходов и создание импульсных электрофизических устройств для решения задач инерционного термоядерного синтеза и исследований экстремальных состояний вещества.
3) Разработка, создание и научно-техническое сопровождение мощных импульсных электрофизических установок в интересах обороны и безопасности Российской Федерации.
Основные курсы, читаемые на кафедре:
Физика плазмы,
Физика газового разряда,
Диагностика плазмы,
Элементарные процессы в плазме,
Моделирование процессов в плазме,
Спектроскопия плазмы,
Современные проблемы физики плазмы, газового разряда,
Физика пучков заряженных частиц,
Квантовая электроника,
Основы физики твердого тела,
Эмиссионная электроника,
Мощная импульсная техника,
Введение в синергетику,
Физические основы плазменных технологий.