О центре

Научно-образовательный центр по фундаментальным проблемам приложений физики низкотемпературной плазмы

Проект поддерживается совместно Министерством Образования Российской Федерации, Американским Фондом Гражданских Исследований и Развития (АФГИР) и правительством Республики Карелия (REC-013, проект RUX0-000013-PZ-06)

Низкотемпературная плазма (НТП) находит применение во многих отраслях науки и промышленности. Приложения НТП, которые являются приоритетными для научно-образовательного центра, связаны, прежде всего, с новыми объектами атомно-молекулярной физики, открытыми при исследовании плазмообразующих сред в последнее десятилетие, а также с развитием знаний и представлений о новых свойствах атомно-молекулярных структур.
Направления исследований, производимых НОЦ «Плазма», следующие:

• нано- и микроструктуры;
• плазменные кристаллы;
• модификация в плазме;
• генераторы плазмы.

 
Деятельность НОЦ не ограничивается научными исследованиями. Большое значение придается и образовательной компоненте: поддержке молодых ученых, выпуску учебно-методических пособий, организации конференций, школ и семинаров по плазменной тематике.

Кадры

В составе трудового коллектива 7 профессоров и докторов наук, 16 кандидатов физико-математических наук, большое количество молодежи. Гистограмма, описывающая возрастное распределение сотрудников НОЦ приведена на следующем рисунке (по оси Х отложены возрастные промежутки, по Y — процентное отношение численности категории к общему количеству сотрудников).

Ресурсы

В 2003 году будет закончено строительство нового здания, предназначенного в основном для НОЦ.
Обеспеченность различной аппаратурой для физических исследований и развитыми средствами коммуникации позволяет выполнять работу на самом современном уровне.
В распоряжении центра имеются:

• различные спектрометрические комплексы, средства оптической диагностики различных объектов;
• твердотельные, жидкостные и газовые лазеры с перестройкой в широком диапазоне длин волн;
• вакуумные посты и другое вакуумное оборудование;
• средства автоматизации физического эксперимента (аппаратура CAMAC, GPIB, PCI и др., почти вся LabView совместимая);
• дифракционные рентгеновские установки;
• плазмотроны и другие генераторы плазмы;
• компьютерная и другая периферийная техника, подключенная в глобальную сеть Интернет каналом в 2 Мбит/с.

Результаты

К основным результатам научной и практической деятельности НОЦ «Плазма» можно отнести работу по следующим тематикам.

• Плазменная очистка воды.
  Созданные установки очистки и активации питьевой воды позволяют применять эти методы в пищевой промышленности.
• Плазмотроны для медицины и биологии.
  

  Активно развивается направление исследования взаимодействия плазмы с веществом, в том числе с биологическими объектами, созданы несколько моделей микроплазмотронных источников.
  Медицинский микроплазмотрон позволяет получать низкотемпературный плазменный поток, который содержит в себе электроны, ионы, возбужденные атомы плазмообразующего газа, а также является источником электромагнитного ультрафиолетового, видимого и инфракрасного излучения.

• Использование плазменных технологий в схемах прямого восстановления металлов.
  Применение плазмы в технологических циклах восстановления металлов из руды и других материалов позволяет понизить расход первичного сырья. Данная работа проводится во взаимодействии с горнодобывающими и горноперерабатывающими предприятиями региона.
• Получение наноструктур при плазменной обработке оксидов переходных металлов.
  Разработан неорганический резист для электронно-лучевой и оптической литографии с разрешением меньше 100 нм. Высокая плазмо- и термостабильность этого резиста позволяет применить высокоселективные и анизотропные процессы плазмо-химического травления для создания микро- и наноструктур.
• Разработка нано- и микродатчиков измерения различных физических величин.
  На основе литографического процесса с новым резистом разработаны микро и наноструктуры переключательного типа с быстродействием меньшим, чем 10^-10 секунды, микродатчики деформации, давления и температуры, элементы интегральной оптики: тонкопленочные дифракционные решетки, быстродействующие оптические модуляторы.
• Аналитические рентгеновские методы определения структуры.
  При исследованиях поликристаллов для уточнения структурных характеристик используется метод Ритвельда. Наряду с этим освоена методика и выполнена работа по определению атомной структуры молекулярных кристаллов по порошковым дифрактограммам. Анализ структуры аморфных материалов на основе дифракционных исследований проводится методом Финбака (метод парных корреляционных функций), позволяющим получить характеристики ближнего порядка некристаллических объектов. К построению модели атомной структуры областей ближнего упорядочения привлекаются методы компьютерного моделирования. Также разработан комплекс программ, позволяющий проводить такого плана исследования на любых некристаллических объектах.
• Диагностика пространственно неоднородной плазмы по контурам спектральным линий.
• Генераторы импульсных напряжений и рабочий инструмент на основе эффекта электро-гидравлического удара.
• Высокоэффективные источники света на основе металло-галлоидных ламп и ламп с индуктивно-связанной плазмой (работа выполняется совместно с Новосибирским институтом теплофизики и с объединением «Неон», г. Саранск).
• Организация и проведение научно-образовательных мероприятий по фундаментальным проблемам приложений физики низкотемпературной плазмы (ФНТП).
  В рамках данного направления постоянно проводятся открытые семинары НОЦ, школы-семинары для молодых ученых, Всероссийские олимпиады и конференции по ФНТП.

Сотрудничество

НОЦ «Плазма» приглашает любые организации и физические лица к сотрудничеству, как в научной сфере, так и в направлении внедрения результатов исследований в производство.

Контакты

НОЦ «Плазма»
Петрозаводский государственный университет
185910, Республика Карелия, Петрозаводск, пр. Ленина 33, ауд. 225
Телефон: +7 (8142) 719680
Факс: +7 (8142) 711000
URL: http://plasma.karelia.ru/

• СТЕФАНОВИЧ Генрих Болеславович
  директор НОЦ
  E-mail: gstef(at)psu.karelia.ru
• ВЕЛИЧКО Андрей Александрович
  координатор
  E-mail: velichko(at)psu.karelia.ru
• ШТЫКОВ Алексей Сергеевич
  директор центра коллективного пользования
  E-mail: shtykoff(at)gmail.com