CC BY
47
Наука - образованию.
Методические заметки. История. Personalia
Известия высших учебных заведений. Прикладная нелинейная динамика. 2021. Т. 29, № 2 Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedeniy. Applied Nonlinear Dynamics. 2021;29(2)
Обзорная статья УДК 533(9), 001(8)
DOI: 10.18500/0869-6632-2021-29-2-317-336
Аннотация. Статья написана к 55-летию Плазменной школы Санкт-Петербургского горного университета (СПГУ). Цель. Осветить историю преподавания физики и тематики научных исследований в Горном университете, а также отразить современные тенденции в работе научной школы плазменных нанотехнологий и энергетики. Методы. Поиск и систематизация библиографического материала, отражающего роль известных деятелей отечественной и зарубежной науки в процессах становления и развития Плазменной школы, сложившейся на базе кафедры общей и технической физики Горного университета. Результаты. Итогом изучения библиографических и исторических материалов установлена связь известных учёных Х1Х-ХХ1 веков А. И. Садовского, Б. П. Вейнберга, В. Ф. Миткевича, М. А. Шателена, А. А. Петровского, Н. С. Курнакова, А. Ф. Иоффе, Г. А. Месяца, Ф. Г. Рутберга, В.Е. Фортова, Е. С. Ползика с деятельностью кафедры общей и технической физики СПГУ. Отражена история, аргументированы актуальность и мировое значение научного направления, возникшего в 1965 г. одновременно с созданием проблемной лаборатории и продолжающего развиваться в Горном университете. У истоков научной школы плазменных нанотехнологий и энергетики стояли видные специалисты в области физики низкотемпературной плазмы, среди которых основатель научной школы, д.ф.-м.н. профессор Л.А. Сена. Руководит научной школой в настоящее время заведующий кафедрой общей и технической физики СПГУ, д.ф.-м.н. профессор А. С. Мустафаев. Представлена информация о развитии Плазменной школы, её научных контактах, прорывных научных открытиях, последних разработках в области плазменных нанотехнологий и энергетики, новых прикладных направлениях, возникающих при решении фундаментальных задач. Заключение. Впервые для широкого круга читателей представлены исторические корни, становление и этапы развития научной школы плазменных нанотехнологий и энергетики в Горном университете, освещены новые междисциплинарные научные направления, зародившиеся в последние два десятилетия.
Ключевые слова: научное открытие, научная школа, физика плазмы, плазменные нанотехнологии, материаловедение, электротехника, металлургия, химическая физика, метрология, приборостроение, междисциплинарное взаимодействие.
Благодарности. Авторы выражают благодарность Ректору Горного университета профессору В. С. Литвиненко за поддержку научного направления Горного университета мирового уровня, решающего проблемы плазменной
Научная школа плазменных нанотехнологий и энергетики Горного университета
А.Н. Поповаи, Б. Д. Клименков, А.Ю. Грабовский
Санкт-Петербургский горный университет, Россия E-mail: Hanna_popova@mail.ru, klimenkovboris@gmail.com, schwer@list.ru Поступила в редакцию 24.11.2020, принята к публикации 22.12.2020, опубликована 31.03.2021
энергетики и внедряющего плазменные нанотехнологии в промышленность. Также авторы благодарны заведующему кафедрой высшей математики профессору А.П. Господарикову за полезные замечания при подготовке данной статьи.
Для цитирования: Попова А. Н., Клименков Б. Д., Грабовский А. Ю. Научная школа плазменных нанотехнологий и энергетики Горного университета//Известия вузов. ПНД. 2021. T. 29, № 2. С. 317-336. DOI: 10.18500/0869-6632-2021-29-2-317-336
Статья опубликована на условиях лицензии Creative Commons Attribution License (CC-BY 4.0).
Review
DOI: 10.18500/0869-6632-2021-29-2-317-336
Scientific school of plasma nanotechnologies and plasma power engineering in Mining University
A.N. PopovaB.D. Klimenkov, A. Yu. Grabovskiy
Saint Petersburg Mining University (SPMU), Russia E-mail: Hanna_popova@mail.ru, klimenkovboris@gmail.com, schwer@list.ru Received 24.11.2020, accepted 22.12.2020, published 31.03.2021
Abstract. The article is written for the 55th Anniversary of St. Petersburg Mining University Plasma School. Purpose. It is needed to highlight the history of teaching and research physical branches at the Mining University, as well as reflect plasma nanotechnologies and plasma power engineering current trends in the work of the scientific school. Methods. Search and systematization of bibliographic material, reflecting the role of well-known domestic and foreign science figures at the Plasma School, formed on the basis of the Mining University General and Technical Physics Department. Results. As a result of the bibliographic and historical material study, a connection between famous scientists of the XIX-XXI centuries (such as A. I. Sadovsky, B. P. Weinberg, V. F. Mitkevich, M. A. Chatelain, A. A. Petrovsky, N. S. Kurna-kov, A.F. Ioffe, G.A. Mesyatz, F. G. Rutberg, V. E. Fortov, Eu. S. Polzik) with the SPMU General and Technical Physics Department activities was established. The history, the relevance and world significance of the scientific direction, which arose in 1965 simultaneously with the problem laboratory creation and continues to develop at the Mining University, is argued. Prominent specialists in the low-temperature plasma physics field stood at the origins of the plasma nanotechnology and power engineering scientific school, among whom the founder of the scientific school, D.Sc. Professor L.A. Sena. The scientific school head currently is the head of the SPMU General and Technical Physics Department, D.Sc. Professor A. S. Mustafaev. Information on the Plasma School development, its scientific contacts, breakthrough scientific discoveries, the latest tendencies in the plasma nanotechnologies and plasma power engineering field, new applied areas arising in solving fundamental problems is presented. Conclusion. For the first time, the historical roots, formation and development stages of the plasma nanotechnologies and plasma power engineering scientific school at the Mining University are presented to a wide range of readers. New interdisciplinary scientific directions that have arisen in the last two decades are highlighted.
Keywords: scientific discovery, scientific school, plasma physics, plasma nanotechnologies, materials science, electrical engineering, metallurgy, chemical physics, metrology, instrumentation, interdisciplinary interaction.
Acknowledgements. The authors express their gratitude to the rector of the Mining University D.Sc. Professor V. S. Litvinenko for supporting the scientific direction of the world-class Mining University, which solves problems of plasma energy and introduces plasma nanotechnology in the industry. The authors are also grateful to the Head of the Higher Mathematics Department, D.Sc. Professor A. P. Gospodarikov for useful comments in the preparation of this article.
For citation: Popova AN, Klimenkov BD, Grabovskiy AYu. Scientific school of plasma nanotechnologies and plasma power engineering in Mining University. Izvestiya VUZ. Applied Nonlinear Dynamics. 2021 ;29(2):317-336. DOI: 10.18500/0869-6632-2021-29-2-317-336
This is an open access article distributed under the terms of Creative Commons Attribution License (CC-BY 4.0).
«...Национальный минерально-сырьевой университет «Горный» -одно из немногих высших учебных заведений России, где сегодня на высоком научном уровне проводятся исследования и разработки в области физики плазмы и плазменной энергетики нового поколения. Высоко оцениваю достижения школы плазменных исследований Горного университета, руководимой доктором физ.-мат. наук, профессором А. С. Мустафаевым...»
Aкадемик РАН Ф. Г. Рутберг
Введение
В современных условиях непрерывно возникающих вызовов залогом успешности государства являются как эволюционные, так и революционные результаты в области фундаментальных и прикладных исследований, сопровождаемые подготовкой элитных специалистов и команд профессионалов мирового уровня, в том числе в сфере энергосбережения. Результатам устойчивого развития базовых, специальных и промышленных газоразрядных, радиационных и пучково-плазменных технологий и прорывных проектов посвящена данная статья. Существующий исследовательский коллектив единомышленников в области физики плазмы на кафедре общей и технической физики Горного университета имеет долгую и интересную историю. Научная школа плазменных нанотехнологий и энергетики является сплоченным сложившимся сообществом исследователей разного возраста и высокой научной квалификации, связанных совместной научной деятельностью [1].
1. Традиции. Становление школы
Повышенный интерес к физике плазмы существовал всегда и в настоящее время неразрывно связан с новыми потребностями в задачах нанотехнологии и энергетики, создания мощных лазеров, плазменных источников света нового поколения, приборов радиационно-стойкой плазменной электроники, новых источников энергии и методов диагностики [2].
Преподавание физики в Горном университете началось практически одновременно с основанием Горного училища - в 1774 году, а кафедра физики была организована в первой трети XIX века. Традиционно ведущие ученые своего времени приглашались дирекцией для чтения лекций, а молодые и подающие надежды физики - для проведения практических и лабораторных занятий. Зачастую, проживая в квартирах, предоставляемых администрацией, в физической лаборатории Горного института они проводили научные опыты, обсуждали новые мысли, изобретения иностранных коллег и писали заметки в отечественные и зарубежные журналы. Сотрудники кафедры физики стояли у истоков новых научных дисциплин и отраслей, многие из них стали основателями научных институтов, академиками, лауреатами государственных премий.
Предпосылки к развитию Плазменной школы были заложены ещё соратником А. С. Попова, профессором физики Горного института А. И. Садовским. Предшественник М. А. Шателена (впоследствии выдающегося учёного - электротехника, метролога [3]) на посту заведующего кафедрой [4], А. И. Садовский читал лекции по различным разделам физики, а ассистентом, ответственным за лабораторию, был перспективный молодой физик Б. П. Вейнберг. Параллельно с Ж.-А. Пуанкаре А. И. Садовский занимался учением об электромагнитном импульсе и моменте импульса, опубликовав в 1894 г. в российской печати соответствующую заметку [5]. После отъезда А. И. Садовского в г. Юрьев (г. Тарту) М. А. Шателен пригласил на работу в физическую лабораторию талантливого ассистента В. Ф. Миткевича, будущего академика. Впервые в России в Горном институте на кафедре физики, получившей название «Кафедра физики и электротехники», был организован новаторский и крайне актуальный курс «Электротехника», предназначенный для свободного посещения, но вызвавший у обучающихся исключительный интерес. В лаборатории
изобретательский талант В. Ф. Миткевича проявился в полной мере, а «годы самостоятельной, настойчивой работы в Горном институте создали из Владимира Федоровича настоящего ученого-исследователя» [4]. Образовавшийся в Горном институте по инициативе В.Ф. Миткевича и М. А. Шателена кружок, шутливо называемый «Академия всезнаек», объединял многих физиков Санкт-Петербурга.
Отметим, что после защиты в Мюнхенском университете под руководством В. Г. Рентгена докторской диссертации в течение примерно десяти лет в Горном институте читал лекции по термодинамике [6] будущий «отец советской физики» А. Ф. Иоффе.
Научная и преподавательская работа не прерывалась не только в период Великой Октябрьской революции, но и в сложные двадцатые-тридцатые годы. Профессора Б. П. Вейнберг и А. А. Петровский стали основоположниками новых специальных дисциплин, дали начало крупным научным школам и таким наукам, как гляциология и геофизика. В советское время преподавательский состав выполнял научные и производственные задачи, поставленные правительством страны, постоянно находясь на передовом рубеже, а тематика исследований всегда была тесно связана с тематикой специальных кафедр института. Репрессии сталинской эпохи, трагедии, лишения и тяготы Великой Отечественной войны значительно сказались на кадровом составе Ленинградского горного института (ЛГИ), однако, находясь в тылу, в специальных КБ, и на передовой все сотрудники Горного продолжали в тяжелейших условиях выполнять важную для страны работу.
После Великой Отечественной войны развитие научной работы на кафедре физики проходило по четырем направлениям [7]. На постоянной основе проводились научно-исследовательские работы, непосредственно связанные с нахождением эффективного решения различных геофизических и горно-технических задач.
В данной статье рассматриваются два научных направления, разрабатывавшихся на кафедре физики в послевоенное время [7] - изучение тлеющего разряда, распределения плотности ртутного
На фото слева - первый руководитель научной школы, профессор Лев Аронович Сена. На фото справа - лауреат премии «Глобальная энергия», основатель и первый директор (1992-2014) Института проблем электрофизики и электроэнергетики РАН, академик РАН Филипп Григорьевич Рутберг [8] и руководитель научной школы плазменных нанотехнологий и энергетики Горного университета, профессор Александр Сеит-Умерович Мустафаев
In the photo on the left - The first head of the scientific school, Professor Lev Aronovich Sena. In the photo on the right -Global Energy Prize laureate, founder and first director (1992-2014) of the Electrophysics and Electric Power Engineering Institute RAS, Academician RAS Philip Grigorievich Rutberg (on left) [8] and head of the Mining University plasma nanotechnology and plasma energetics scientific school, Professor Alexander Seit-Umerovich Mustafaev
Представители геологоразведочного и геофизического факультетов на заседании Ученого Совета в конференц-зале Горного института, 1989 г. Слева направо: заведующий кафедрой гидрогеологии и инженерной геологии профессор Валерий Давидович Ломтадзе, заведующий кафедрой химии профессор Игорь Александрович Дибров, заведующий кафедрой геохимических методов поисков и разведки МПИ профессор Евгений Михайлович Квятковский; в президиуме - ректор ЛГИ профессор Николай Максимович Проскуряков; заведующий кафедрой геофизических методов поисков и разведки МПИ профессор Виктор Харитонович Захаров, декан ГФФ профессор Олег Федорович Путиков, заведующий кафедрой физики профессор Валерий Николаевич Скребов, заведующий кафедрой высшей математики профессор Валерий Михайлович Гоголев [9]
Representatives of the Geological Prospecting and Geophysical Faculties at a meeting of the Academic Council in the Leningrad Mining Institute Conference hall, 1989. From left to right: Head of the Hydrogeology and Engineering Geology Department Professor Valery Davidovich Lomtadze, Head of the Chemistry Department Professor Igor Alexandrovich Dibrov, Head of the Geochemical Methods of Mineral Resources Prospecting Department Professor Evgeny Mikhailovich Kvyatkovsky; on the presidium - Rector of LMI Professor Nikolai Maksimovich Proskuryakov; Head of the Geophysical Methods of Mineral Resources Prospecting Department Professor Viktor Kharitonovich Zakharov, Geophysical Faculty Dean Professor Oleg Fedorovich Putikov; Head of the Physics Department Professor Valery Nikolayevich Skrebov; Head of the Higher Mathematics Department Professor Valery Mikhailovich Gogolev [9]
пара в мощных высоковольтных вентилях и управляющих элементах ртутных выпрямителей и изучение взаимодействия высокоэнергетических частиц с поверхностью твердого тела. Отметим, что во второй половине XX века на кафедре также проводились теоретические исследования по распространению электромагнитных волн в плазме ближнего космоса (совместно с лабораторией магнитосферы НИИФ ЛГУ).
Начиная с 1965 года на кафедре физики ЛГИ были открыты проблемные лаборатории -лаборатория изучения взаимодействия атомов и ионов с поверхностью твердого тела - руководить ею был приглашен великий ученый, незаурядная личность, спортсмен-альпинист, родоначальник авторской песни в СССР, прекрасный педагог, профессор Л. А. Сена (фото на с. 320) [10, 11], и лаборатория плазменной энергетики, работой в которой руководил А. С. Мустафаев. При этом сложился уникальный коллектив специалистов - научных сотрудников, докторов и кандидатов наук - связанных с проведением научной работы по направлению «Фундаментальные и прикладные исследования в области атомной физики и физики плазмы». В шутку Л. А. Сена называл свою лабораторию «Лаборатория атомной бомбардировки в мирных целях»; в ней проводились
работы по поверхностной модификации свойств металлов и улучшению адгезионных свойств полимерных пленок при помощи электронных и ионных пучков. Надо отметить, что Л. А. Сена являлся научным руководителем академика Г. А. Месяца (председатель ВАК с 1998 по 2005 гг., основатель Института сильноточной электроники СО РАН и Института электрофизики УрО РАН, лауреат премии «Глобальная энергия») [12], а также первооткрывателем светила отечественной и мировой физической науки, академика Я. Б. Зельдовича [13-15]. В 1930 г. А. Ф. Иоффе (директор Физико-технического института), Л. А. Сена (сотрудник лаборатории гетерогенных реакций Института химической физики) и гениальный юный лаборант «Механобра» [16] Я. Б. Зельдович, который пришел туда на экскурсию, непостижимым образом оказались втянуты в одну комическую, но имеющую колоссальное значение для науки ситуацию. Л. А. Сена настолько увлекательно рассказывал про кинетику и механизм термического разложения взрывчатых веществ, что это послужило причиной перехода Я. Б. Зельдовича в его лабораторию [17, 18]. По воспоминаниям самого академика Я. Б. Зельдовича, об этом решающем шаге ходило несколько различных легенд. «Первая: «Механобр» отдал меня Химфизике в обмен на масляный насос. Вторая: академик А. Ф. Иоффе написал в «Механобр», что для решения практических задач я никогда не буду полезен. Третья: А. Ф. Иоффе терпеть не мог вундеркиндов и потому отдал меня в Химфизику» [13].
Лев Аронович Сена, помимо научной работы, являлся признанным в СССР методистом, лектором, участвовавшим в комиссии по подготовке телевизионных курсов для учащихся заочных отделений вузов и техникумов Советского Союза, автором учебной литературы, многократно переиздававшейся и переведенной на английский язык [19,20]. Эти учебники до сих пор актуальны в России и за рубежом. Уникальная домашняя библиотека физической литературы Л. А. Сены после его кончины была выкуплена у семьи академиком Г. А. Месяцем для передачи в Институт электрофизики УрО РАН [21].
Доценты кафедры физики Александр Петрович Мезенцев и Александр Петрович Корольков в лаборатории плазменной энергетики
Associate Professors of the Physics Department Alexander Petrovich Mezentsev and Alexander Petrovich Korolkov in the Plasma Energy laboratory
В течение многих десятков лет, кроме специальных закрытых тем, коллектив проводил научные работы, имеющие стратегически важное значение для промышленности. В одной связке «учитель - ученик» с профессором Л. А. Сена работали такие известные физики, как профессора В. Н. Скребов (фото на с. 321), А. С. Мустафаев (фото на с. 320), В. И. Демидов; доценты В. Л. Федоров [22], Ю. Л. Степанов, А. П. Мезенцев (фото на с. 322), А. П. Корольков (фото на с. 322) [23], Е. С. Ползик. В настоящее время воспитанник Ленинградского горного института Е. С. Ползик (Eugene Simon Polsik) - профессор института Нильса Бора Университета Копенгагена, директор датского Национального Центра квантовой оптики QUANTOP, академик Королевской академии наук Дании, эксперт Нобелевского комитета по физике, глава международного консультативного совета Российского квантового центра (РКЦ).
Начиная с 1980 года в рамках развития научного направления под руководством А. С. Му-стафаева на кафедре физики проводятся фундаментальные исследования анизотропной плазмы с целью создания нового класса приборов плазменной энергетики, способных работать в экстремальных условиях высокого уровня радиации без специальных мер защиты. В 1990-е годы, крайне сложные для отечественной науки, и вплоть до начала 2000-х годов практически все российские научные исследования были затруднены и даже заморожены в связи с тяжелой экономической ситуацией и отсутствием заказов на разработки от промышленных предприятий. С наступлением XXI века продолжается постепенное обновление высокотехнологичного оборудования, что позволило научной школе выйти на новый, мировой уровень.
2. Научные результаты
Как выше было сказано, исторические предпосылки к развитию Плазменной школы были заложены в конце XIX века профессором А.И. Садовским. Начатая в Горном институте масштабная научная работа впоследствии привела его к научному открытию, более чем на тридцать лет опередившему время, известному как «Эффект Садовского», абсолютно не оцененному современниками. Впервые в своей диссертации А.И. Садовский заявил об эффекте появления механического вращательного момента у тела, которое облучают поляризованным по кругу или эллипсу светом [4,24]. На иностранном языке теоретическое описание эффекта появилось год спустя [25], в 1899 г. (рис. 1), а практическое подтверждение было получено в Принстонском университете в 1935 г. [26].
Из целого ряда научных открытий, сделанных в Горном институте, в рамках научного направления школы плазменных нанотехноло-гий и энергетики выделяются два.
1. «Явление эстафетного переноса электрических зарядов в газах - Эффект Сена». Приоритет открытия: 1948 г. Автор: Л. А. Сена. Зарегистрировано Государственным комитетом по изобретениям и открытиям при Госкомитете СССР по науке и технике в реестре открытий 14 июля 1988 года за № 352.
Рис. 1. Эффект Садовского: a - теоретическая модель [24]; b - экспериментальная схема [26]
Fig. 1. Sadovsky effect: a - theoretical model [24]; b - the experimental scheme [26]
Описание открытия. Ион, приобретая ускорение под действием электрического поля, при определенных условиях в результате резонансной перезарядки обменивается зарядом с атомом газа и превращается в нейтральную частицу, не принимающую дальнейшего участия в переносе заряда. При этом атом, который отдал при перезарядке свой электрон, становится положительным ионом, в свою очередь, ускоряющимся под воздействием поля и продолжающим двигаться до следующей перезарядки с атомом газа. Его заменяет следующий ион и т. д. Таким образом, перенос заряда представляет собой последовательную смену движущихся вдоль поля ионов в виде эстафетного движения, а траектория переноса заряда выглядит как параллельный направлению поля прямолинейный отрезок [27]. Данное открытие позволило объяснить значение отношения концентрации ионов к концентрации электронов, процессы в катодной части тлеющего разряда, деление катодного пятна дуги низкого давления и др. На основании открытия была предсказана анизотропия функции распределения ионов по скоростям в газоразрядной плазме, нашедшая своё подтверждение в последующих экспериментах [28,29].
2. «Явление фазового превращения аморфного мелкодисперсного углерода в графен/графенопо-добную структуру, интеркалированную цезием, в среде низкотемпературной газоразрядной цезиевой плазмы» [30]. Приоритет открытия: 2014 г. Авторы: В. И. Ярыгин, А. С. Мустафаев, В. С. Сухомлинов, С. М. Тулин. Зарегистрировано Российской академией естественных наук, Международной академией авторов научных открытий и изобретений и Международной ассоциацией авторов научных открытий 20 декабря 2018 года за № 660 (Диплом № 509). Описание открытия. Экспериментально установлено неизвестное ранее явление фазового превращения аморфного мелкодисперсного углерода в графен/графеноподобную структуру, интеркалированную цезием, в среде низкотемпературной газоразрядной цезиевой плазмы, заключающееся в том, что при взаимодействии пленки аморфного мелкодисперсного углерода (нанесенного на металлическую подложку) с цезиевой плазмой, содержащей кластеры конденсата возбужденных состояний цезия, происходит образование электронной системы «кластеры конденсата возбужденных состояний цезия - графен/графеноподобная структура -интеркалированный цезий - металлическая подложка» с аномальным снижением работы выхода электронов (от 4.5 до 1 эВ) (рис. 2) [31].
a b
Рис. 2. Рельеф поверхности и спектр микроанализа по результатам сканирующей электронной микроскопии: a - аморфный графит; b - графен-графитовая структура [31]
Fig. 2. Surface relief and microanalysis spectrum according to SEM results: a - amorphous graphite; b - graphene-graphite structure [31]
3. Текущее положение и дальнейшее развитие
С падением железного занавеса и снятием ограничений в контактах с внешним миром стало возможным проводить совместные исследования не только с ведущими научными центрами страны, но и с зарубежными организациями. Выполняемые в Горном университете фундаментальные исследования и разработки являются крупными научными достижениями в области физики плазмы и плазменной энергетики, обеспечивают решение актуальной проблемы создания новых методов исследования анизотропной плазмы и эффективных приборов плазменной энергетики, имеющей важное значение для обороноспособности страны и развития наукоемких технологий. Кратко перечислим основные фундаментальные и прикладные направления развития научной школы (патенты, полученные в XXI веке, перечислены в табл. 1).
Физическая кинетика разреженной низкотемпературной плазмы. Впервые в мире в Горном университете разработаны магнитный и зондовый методы диагностики анизотропной плазмы, созданы автоматизированные плазменные установки с цифровой регистрацией, высокотемпературные приборы плазменной энергетики нового поколения и специализированное программное обеспечение для фундаментальных исследований плазмы; создано новое направление в методологии диагностики плазмы - методы исследования угловых и пространственно-энергетических параметров анизотропных функций распределения [32-34].
Теоретические и экспериментальные исследования фундаментальных проблем физики термоэмиссионного преобразования тепловой энергии в электрическую. Впервые в устройствах космической плазменной энергетики успешно применены разработанные методы диагностики. Получены никем в мире не превзойденные энергетические параметры термоэмиссионных преобразователей тепловой энергии в электрическую, ключевых преобразователей тока, плазменных выпрямителей напряжения и тока, созданы радиационно-стойкие плазменные приборы [35-37].
Исследование плазмы удаленных астрофизических объектов. Разработан новый электронно-поляризационный метод диагностики удаленных плазменных образований, позволяющий измерять энергетические параметры плазмы геофизических и астрофизических объектов [38].
Приэлектродные процессы в низкотемпературной плазме. Разработка анодов с работой выхода менее 1 эВ на основе наноструктурированных углеродных систем для устройств нетрадиционной плазменной энергетики [31].
Таблица 1. Список патентов научной школы за последние 7 лет Table 1. List of patents of the scientific school for the last 7 years
Патент
№ Название Ф.И.О. авторов РФ № Дата публ.
1 Способ стабилизации электрических па- А. С. Мустафаев, 2498441; 10.11.2013
раметров в газоразрядных приборах с А. Ю. Грабовский бюл. № 31
отрицательным сопротивлением
2 Способ стабилизации высоковольтного А. С. Мустафаев, 2584691; 20.05.2016
напряжения на базе разряда с сужением А. Ю. Грабовский, бюл. № 14
плазменного канала А. А. Страхова, М. А. Аинов
3 Способ определения параметров ней- А. С. Мустафаев, 2648268; 23.03.2018
тральной и электронной компонент А. Ю. Грабовский, бюл. № 14
неравновесной плазмы В. С. Сухомлинов, О. Г. Мурильо Хиллер
4 Способ бессеточной модуляции тока в А. С. Мустафаев, 2727927; 27.07.2020
неустойчивом режиме горения разряда Б. Д. Клименков, A. Ю. Грабовский, B. И. Кузнецов бюл. № 21
Плазменные нанотехнологии и новые материалы в минерально-сырьевом секторе (научное направление Горного университета мирового уровня) [30]. Предлагается решение проблем критических технологий создания наноматериалов в минерально-сырьевом секторе и современных энергосберегающих технологий стратегического назначения [39].
Плазменные технологии анализа вещества. Предложены и апробированы новые технологии создания наноматериалов и методы диагностики плазмы, в частности, плазменные технологии получения алюминия для металлургии и водородной энергетики, а также разработка инновационной технологии получения сверхчистого белого корунда и сапфирового стекла [30]. Принимали и принимают активное участие в работе научной школы:
• профессора Н. И. Пенкин, Ю. М. Каган, В. Г. Миленин, Ю. Б. Голубовский, А. Н. Ключарев, Б. М. Лавров, В. А. Иванов, заведующий кафедрой оптики СПбГУ Н. А. Тимофеев и заведующий лабораторией голографии и оптики лазеров при НИЦ СПбГУ В. С. Сухомлинов (Ленинградский/Санкт-Петербургский государственный университет);
• академик РАН В. Е. Голант [40], академик РАЕН Г. А. Дюжев [41], профессора Ю. А. Дунаев [42], В. Г. Юрьев [43], В. В. Афросимов, Ф.Г. Бакшт и заместитель руководителя Отделения физики плазмы, атомной физики и астрофизики, старший научный сотрудник В. И. Кузнецов (Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе РАН);
• заместитель заведующего кафедрой микро- и наноэлектроники профессор В. А. Мошников, заведующий кафедрой физики профессор А. С. Чирцов (Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ»);
• профессора Л. Д. Цендин [44] и А. С. Смирнов (Ленинградский/Санкт-Петербургский государственный политехнический университет);
• заведующий сектором международного научно-образовательного центра Физики Наноструктур профессор В. А. Полищук (Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики);
• главный научный сотрудник по физике космических ядерных энергетических установок, научный руководитель работ по физике космических ЯЭУ, победитель в отраслевой программе «Человек года Росатома-2018» в дивизиональной номинации «Учёный» профессор В. И. Яры-гин (Государственный научный центр Российской Федерации - Физико-энергетический институт имени А. И. Лейпунского);
• компании АО Корпорация «Энергоресурс», АО «СЕФКО»;
• академик РАН Г.А. Месяц (Физический институт имени П.Н. Лебедева РАН);
• академик РАН Ф. Г. Рутберг (Институт электрофизики и электроэнергетики РАН);
• профессор Ж. Зиссис (Университет Тулузы III Поля Сабатье, Франция);
• Research Professor В. И. Демидов, Robert C. Byrd Professor of Physics, former Acting Director of the Office of Science at U.S. Department of Energy Марк Кёпке (Университет Западной Виргинии, США);
• Principal Research Physicists И. Каганович и Е. Райцес (Принстонская лаборатория физики плазмы, США);
• декан физического факультета профессор Д. К. Солихов (Таджикский национальный университет, Таджикистан);
• директор ООО «Интро-Микро» А. Б. Цыганов (ООО «Интро-Микро» - резидент Сколково № 422, Био-медицинский кластер, член Межотраслевого объединения наноиндустрии).
За разработку «Плазменные технологии в получении алюминиевых сплавов» в 2018 г. получены Золотой приз и знак «Золотая звезда». Авторы разработки - профессора В. Ю. Бажин, А. С. Мустафаев, В. С. Сухомлинов. Разработки по обоим направлениям реализованы при выполнении государственных и академических программ Российской академии наук, результаты включены в современную энциклопедию низкотемпературной плазмы [45] под редакцией выдающегося учёного и общественного деятеля РФ, академика РАН, президента РАН 2013-2017 гг., лауреата премии «Глобальная энергия», профессора д.ф.-м.н. В.Е. Фортова [46]. В последние
Рис. 3. Принципиальная схема плазменной технологии уничтожения отходов, разработанная Институтом электрофизики и электроэнергетики РАН [53]
Fig. 3. Schematic diagram of plasma waste disposal technology developed by the Electrophysics and Electric Power Engineering Institute RAS [53]
годы в процессе тесного сотрудничества Горного университета с рядом российских и международных научных центров научное направление школы получило всероссийское и международное признание, его развитие продолжается в области прикладных исследований по нетрадиционной энергетике [47,48]. Работы руководителя направления Горного университета мирового уровня «На-ноструктурированные высокогидрофобные металлы и твердотельные методы их получения» [30] профессора А. Г. Сыркова [49] продолжают заложенные в Горном университете традиции выдающегося российского физико-химика, исследователя структуры металлов и сплавов Н. С. Кур-накова* [51] и пионера исследований в области нанотехнологий и наноматериалов, первого ректора Уральского горного института П. П. Вейнмарна [52]. Создатель Института электрофизики и электроэнергетики РАН, академик РАН Ф. Г. Рутберг, всемирно признанный специалист в области физики и техники низкотемпературной плазмы, утверждал, что применение российских энергетических плазменных технологий (в том числе такого оборудования, как плазмотроны), технологий плазмохимии и плазменной металлургии может обеспечить решение масштабных энергетических и экологических вопросов, в том числе проблем выбросов вредных газов и утилизации отходов. Уничтожение производится на специальных станциях по переработке отходов и генерации энергии при помощи плазмогенератора Рутберга [53] в ходе низкотемпературного плазмохимического процесса с последующим получением синтез-газа - сырья, пригодного для производства различной коммерческой продукции. Одновременно с этим вырабатывается электроэнергия. Надо отметить, что подобные станции переработки, применяемые за рубежом, построены с использованием технологий, разработанных советскими и российскими учеными. Крайне интересно, что синтез-газ, состоящий из монооксида углерода и водорода, может быть использован в дальнейшем для производства водорода, притом данное производство является экономически выгодным, что открывает дальнейшие пути для развития водородной энергетики (рис. 3) [54,55].
Научная группа соответствует вызовам времени. К работе привлекаются молодые ученые (в том числе из-за рубежа) посредством разработки и реализации обучающих программ, соответствующих критериям международной сертификации. На протяжении последних десятилетий на кафедре общей и технической физики проводится обучение в аспирантуре по направлению подготовки кадров высшей квалификации 03.06.01 «Физика и астрономия» специальности 01.04.08
* Сподвижники Н.С. Курнакова В.Я. Аносов и Н.А. Трифонов внесли вклад в развитие физической науки в Саратовском университете в предвоенные годы [50].
«Физика плазмы». В коллектив вливаются перспективные молодые специалисты, ведущие активную публикационную [37,39,56] и патентную деятельность (см. табл. 1), они успешно заканчивают обучение защитой диссертации (табл. 2). На постоянной основе осуществляется руководство иностранными студентами и аспирантами из Центральной Америки, Северной Африки, Западной Европы и Средней Азии (в последние несколько лет - Ф. Арсланова, Г. Алексич, О. Г. Мури-льо Хиллер [57], Х. Кубаджи, А. Крижанович). Проводятся работы по научным договорам с Физико-техническим институтом им. А. Ф. Иоффе РАН, Физико-энергетическим институтом имени А. И. Лейпунского и Плазмофизической лабораторией Принстонского университета США.
Таблица 2. Список диссертационных работ научного коллектива на соискание
ученых степеней «кандидат наук» и «доктор наук» Table 2. List of dissertations of the research team for scientific degrees
№ Тема диссертационной работы Ф.И.О. Ф.И.О. научного Год защиты
соискателя руководителя
1 Исследование процессов, определяющих предельную электрическую прочность высоковольтного ртутного вентиля Н. Ф. Олендзкая Л. А. Сена 1967
2 Резонансная перезарядка ионов и атомов цезия, калия, цинка и магния Л.С. Савчин Л.А. Сена 1968
3 Исследование причин, ограничивающих вентильную прочность приборов с жидким катодом М.А. Сальман Л.А. Сена 1969
4 Исследование распределения ионного тока по поверхности отрицательного электрода, находящегося в плазме Н.А. Мамедов Л.А. Сена 1969
5 Исследование процессов деионизации и восстановления электрической прочности ионных приборов В.А. Долгих Л.А. Сена 1969
6 Исследование катодного распыления металлов медленными ионами ртути Ш.Г. Аскеров Л.А. Сена 1970
7 Измерение плотности газа в электрическом разряде А.Я. Барская Л.А. Сена 1970
8 Исследование процесса возбуждения катодного пятна дуги низкого давления И.М. Цинман Л.А. Сена 1970
9 Определение эффективных сечений возникновения возбужденных ионов ртути и кадмия при столкновениях электронов с атомами и ионами С.П. Варшавский Л.А. Сена 1971
10 Методы диагностики и исследование обратных зажиганий в высоковольтных ртутных вентилях В.Я. Меньшиков Л.А. Сена 1971
11 Исследование процессов в катодном узле мощных дуатронов Н.З. Плоткина Л.А. Сена 1972
12 Исследование характеристик анодно-сеточного узла многоамперного ртутного вентиля И.Г. Голощекин Л.А. Сена 1974
13 Обезвреживание вентиляционных и технологических выбросов карбонильного производства никеля А.А. Дементьев В.Л. Фёдоров 1976
14 Приборы и методы теплового неразру-шающего контроля высокотемпературных карбид-кремниевых и оксидных покрытий Ю.Л. Степанов А.И. Потапов 1984
См. окончание табл. 2
Окончание табл. 2
15 Зондовые измерения в анизотропной плазме А.П. Мезенцев А.С. Мустафаев 1987
16 Исследование газоразрядной плазмы со слоями объемного разряда В.Я. Симонов Б.П. Лавров 1988
17 Исследование низковольтного пучкового разряда в гелии; В.Ф. Лапшин А.С. Мустафаев, Ф.Г. Бакшт 1990;
18 Исследование импульсно-периодического излучающего разряда высокого давления в парах цезия (диссертация на соискание ученой степени доктора физико-математических наук) [58] 2016
19 Методы диагностики анизотропной плазмы в термоэмиссионных приборах электроэнергетики (диссертация на соискание ученой степени доктора физико-математических наук) [35] А.С. Мустафаев 2003
20 Исследование формирования кинетических и оптических характеристик тлеющих разрядов высоких и низких давлений в аргоне [59] А.В. Морин А.С. Мустафаев 2010
21 Разработка нового метода столкновительной электронной спектроскопии для анализа вещества на основе микроплазменных источников [60] А.Б. Цыганов А.С. Мустафаев 2012
22 Радиационностойкие управляемые стабилизаторы для плазменной энергетики [36]; А.Ю. Грабовский А.С. Мустафаев 2013;
23 Источники плазмы с сужением разрядного канала для приборов плазменной энергетики нового поколения (диссертация на соискание ученой степени доктора физико-математических наук) подготовлена
24 Функция распределения ионов по скоростям в плазме собственного газа [61] М.А. Аинов А.С. Мустафаев 2016
25 Новые возможности метода плоского одностороннего зонда для определения анизотропных функций распределения заряженных частиц в плазме [34] А.А. Страхова А.С. Мустафаев 2017
26 Формирование функции распределения ионов вблизи поверхности при отрицательном потенциале в газоразрядной плазме [57] О.Г. Мурильо Хиллер А.С. Мустафаев 2020
27 Приборы на основе функционализированного пористого кремния для контроля состава и анализа структуры наноматериалов Р.С. Смердов А.С. Мустафаев подготовлена
28 Плазменные приборы нового поколения для наземной и космической ядерной энергетики Б.Д. Клименков А.С. Мустафаев подготовлена
Результаты исследований используются для решения проблем плазменной энергетики, разработки технологий для объектов минерально-сырьевого комплекса, в том числе для обеспечения экологической безопасности и количественного многокомпонентного спектрального анализа вещества:
• нового метода количественного многокомпонентного спектрального анализа вещества для геологии, горнодобывающей, горно-обогатительной промышленности и металлургии; систем экологического контроля и защиты при добыче и переработке радиоактивных полезных ископаемых;
• средств аварийной защиты персонала ядерных энергетических установок и атомных станций;
энергетических систем космических аппаратов, обеспечивающих полеты в глубокий космос и боевых космических аппаратов;
• в современных плазменных нанотехнологиях при создании нанофотонных источников и плазменно-оптических преобразователей.
Заключение
«...Исследования и разработки плазменной школы Горного университета (Санкт-Петербург) в области методов диагностики плазмы в экстремальных условиях приборов термоэмиссионной плазменной энергетики признаны во всем мире и широко используются специалистами современной космической ядерной энергетики...», - профессор В. И. Ярыгин (из текста доклада на Международной конференции «Petеrgof Workshop on Laser Physics», 2014 г.). В последние годы в результате тесного сотрудничества Горного университета с рядом российских и международных научных центров, научная школа получила международное признание и интенсивно развивается в области фундаментальных и прикладных исследований по нетрадиционной энергетике. Впервые в мире разработана кинетическая теория неустойчивости бесстолкновительной плазмы, задающая вектор развития новым прорывным плазменным технологиям. Выполняемые исследования и разработки являются крупным научным достижением в области физики плазмы и плазменной энергетики, обеспечивают решение актуальных проблем, имеющих важное значение для обороноспособности страны и развития наукоемких технологий. Неоценимый вклад в многолетнюю плодотворную работу научной школы внесли сотрудничество с Институтом электрофизики и электроэнергетики РАН и поддержка со стороны его первого директора академика Ф. Г. Рутберга.
Список литературы
1. Поддержка научных школ. Режим доступа: https://minobrnauki.gov.ru/ru/press-center/card/?id_4=1959, свободный.
2. Мустафаев А. С., Мовчан И. Б., Мезенцев А. П. Электронно-поляризационные исследования функции распределения электронов в анизотропной плазме // Журнал технической физики. 2000. Т. 70, № 11. С. 24-30. DOI: 10.1134/1.1325019.
3. Международная научно-практическая конференция «175 лет ВНИИМ им. Д. И. Менделеева в Национальной системе обеспечения единства измерений». Санкт-Петербург, 14-15 июня 2017: сборник аннотаций докладов. Санкт-Петербург: Всероссийский научно-исслед. ин-т метрологии им. Д. И. Менделеева, 2017. 253 с.
4. Шателен М. А. Владимир Федорович Миткевич: К 75-летию со дня рождения // Электричество. 1947. Т. 8. С. 66-70.
5. Садовский А. И. Заметка о движении ваттовского центробежного регулятора // Вестник опытной физики и элементарной математики. 1894. № 199. С. 145-147.
6. Иоффе А. Ф. Термодинамика: Лекции, читанные преп. А. Ф. Иоффе студентам Горного института. 1-е изд. СПб.: Изд. студентов Горного ин-та, 1910. 150 с.
7. Ленинградский Горный Институт 1773-1973. Геофизический факультет / Сост. Ю. Н. Капков, А. И. Шалимов. Л.: Изд. ЛГИ, 1973.
8. Некролог. Филипп Григорьевич Рутберг (22.09.1931 - 12.04.2015). Режим доступа: https://www.gov.spb.ru/press/governor/63304/, свободный.
9. Ленинградский горный институт. Внешторгиздат. Изд. № ЛО-3343, 1989.
10. Смирнов Б.М. Эффект Сена // Успехи физических наук. 2008. Т. 178, № 3. С. 309-311. DOI: 10.3367/UFNr.0178.200803e.0309.
11. Профессор Л.А. Сена. Личное дело. Архив Горного университета.
12. Гуревич А. В., Зелёный Л. М., Зыбин К. П. и др. Геннадий Андреевич Месяц (к 80-летию со дня рождения) // Успехи физических наук. 2016. Т. 186, № 2. С. 223-224.
DOI: 10.3367/UFNe.0186.201602n.0223.
13. Яков Борисович Зельдович (воспоминания, письма, документы) / ред. С. С. Герштейн, Р. А. Сюняев. 2-е изд., доп. М.: Физматлит, 2008. 416 с.
14. Физики о себе: [сб. документов] / сост. Н.Я. Московченко, Г. А. Савина; отв. ред. В.Я. Френкель. Л.: Наука. Ленингр. отд-ние, 1990. 485 с.
15. Дубовицкий Ф.И. Институт химической физики (очерки истории). М.: Наука, 199б. 983 c.
16. Вайсберг Л. А. «Механобр» - 90 лет в инновационном процессе // Инновации. 2007. M 2(100). C. 18-20.
17. Roginsky S. Z., Sena L. A., Zeldovich Y. B. Beitrag zum Mechanismus der Erscheinung des Gedachtnisses der wiederholten Kristallisation // Physikalische Zeitschrift der Sovjetunion. 1932. Bd. 1. S. б30-б39.
18. Зельдович Я. Б. Избранные труды. Частицы, ядра, Вселенная. М: Наука, 1985. 4б4 с.
19. Сена Л. А. Сборник вопросов и задач по физике. М.: Издательство «Мир», 1988. 335 с.
20. Сена Л. А. Единицы физических величин и их размерности. М.: Издательство «Мир», 1972. 288 с.
21. Месяц Г. А. Спасти науку. М.: Наука, 2001. 255 c.
22. Кафедре оптики Санкт-Петербургского государственного университета 70 лет: юбилейн. сб. / ред. А. А. Петров. СПб.: Физ. учеб.-науч. центр СПбГУ, 2004. 243 c.
23. Научная школа Е. Ф. Гросса (к 70-летию кафедры физики твердого тела) / ред. Б. В. Новиков. СПбГУ, 2008. 139 c.
24. Садовский А. И. Пондеромоторные действия электромагнитных и световых волн на кристаллы. Ч. 1. (Теоретическая). Юрьев: печатано в тип. К. Маттисена (Юрьевский Императорский университет), 1898. 125 с.
25. Садовский А. И. О пограничных условиях в вопросе о пондеромоторных действиях электромагнитных и световых волн на кристаллы // Acta et Commentationes Imp. Univ. Jureviensis. 1900. Т. 8(2).
26. Beth R. A. Mechanical detection and measurement of the angular momentum of light // Phys. Rev. 193б. Vol. 50, no. 2. P. 115. DOI: 10.1103/PhysRev.50.115.
27. Явление эстафетного переноса электрического заряда в газах - эффект Cенa // Хроника и информация. 1989. Т. 1(1б). С. 141-142.
28. Сена Л. А. Столкновения электронов и ионов с атомами газа. М.: ОГИЗ. Гос. изд-во технико-теорет. лит., 1948. 215 с.
29. Сена Л. A. О механизме возникновения дуги при разрыве цепи // Журн. эксперим. и технич. физики. 19б5. M 2. С. 4-б.
30. Научные направления Горного университета мирового уровня. Режим доступа: https://www.spmi.ru/sites/default/files/imci_images/sciens/katalog-nauchnye-napravleniya-universitetamirovogo-urovnya.pdf, свободный.
31. Mustafaev A. S., Yarygin V.I., Soukhomlinov VS., Tsyganov A.B., Kaganovich I.D. Nano-size effects in graphite/graphene structure exposed to cesium vapor // Journal of Applied Physics. 2018. Vol. 124, no. 12. P. 123304. DOI: 10.10б3/1.5037028.
32. Бакшт Ф. Г., Лапшин В. Ф., Мезенцев А. П. и др. Механизмы релаксации электронного пучка в столкновительной плазме низковольтного разряда в инертном газе // Физика плазмы. 1991. Т. 17, M 3. С. 3б9-378.
33. Мезенцев А. П., Степанов Ю.Д., Федоров В. Л. Измерение интеграла электрон-атомных столкновений в гелиевой низкотемпературной плазме // Журнал технической физики. 1997. Т. б7, M 4. С. 19-24.
34. Страхова А. А. Новые возможности метода плоского одностороннего зонда для определения анизотропных функций распределения заряженных частиц в плазме: дис. ... канд. физ.-мат. наук: 01.04.08. СПб, 2017. 127 с.
35. Мустафаев А. С. Методы диагностики анизотропной плазмы в термоэмиссионных приборах электроэнергетики: дис. ... докт. физ.-мат. наук: 01.04.01. СПб, 2003. 323 с.
36. Грабовский А. Ю. Радиационностойкие управляемые стабилизаторы для плазменной энергетики: дис. ... канд. физ.-мат. наук: 01.04.08. СПб, 2013. 125 с.
37.
38.
39.
40.
41.
42.
43.
44.
45.
46.
47.
48.
49.
50.
51.
52.
53.
54.
55.
332
Mustafaev A. S., Klimenkov B., Grabovskiy A. Y., Kuznetsov V. Grid current control in the unstable mode of plasma discharge // Journal of Physics: Conference Series. 2019. Vol. 1400, no. 7. P. 077024. DOI: 10.1088/1742-6596/1400/7/077024.
Мустафаев А. С., Мезенцев А. П. Методологические проблемы дистанционного исследования плазмы астрофизических объектов//Записки Горного института. 2005. Т. 163. С. 189-191. Sukhomlinov VS., Mustafaev A.S., Popova A.N., Koubaji H. Accounting for the effects of third elements in the emission spectral analysis and construction of global analytical techniques // Journal of Physics: Conference Series. 2019. Vol. 1384, no. 1. P. 012054. DOI: 10.1088/1742-6596/1384/1/012054.
Алферов Ж. И., Кадомцев Б. Б., Велихов Е. П., Сагдеев Р. З., Тучкевич В. М., Френкель В. Я. Виктор Евгеньевич Голант (К шестидесятилетию со дня рождения) // Успехи физических наук. 1988. Т. 154. С. 169-170. DOI: 10.3367/UFNr.0154.198801h.0169.
Дюжев Георгий Андреевич. Режим доступа: http://eurasian-defence.ru/?q=node/16514, свободный.
Кузнецов В. И., Дьяков Б. Б., Поняев С. А. Технические инновации и газодинамические исследования // Природа. 2018. № 9(1237). С. 32-40. DOI: 10.31857/S0032874X0000888-5. Памяти Владимира Григорьевича Юрьева // Журнал технической физики. 1989. Т. 59, № 9. С. 205-206.
Памяти Льва Дандинсуруновича Цендина (13 декабря 1937 г.-19 августа 2012 г.) // Журнал технической физики. 2013. Т. 83, № 5. С. 158.
Фортов В. Е. Энциклопедия низкотемпературной плазмы. T. 1-4. М.: Наука, 2000. Вершины Фортова. Российская газета - Федеральный выпуск № 269 (8323). Режим доступа: https://rg.ru/2020/11/29/ushel-iz-zhizni-akademik-vladimir-fortov.html, свободный. Sukhomlinov VS., Matveev R. J., Mustafaev A. S., Timofeev N. A. Kinetic theory of low-voltage beam discharge instability in rare gases // Physics of Plasmas. 2020. Vol. 27, no. 6. P. 062106. DOI: 10.1063/5.0001822.
Sukhomlinov VS., Matveev R. J., Mustafaev A. S., Timofeev N. A., Solihov D.Q. Simultaneous generation of several waves in a rare gas low-voltage beam discharge // Physics of Plasmas. 2020. Vol. 27, no. 8. P. 083504. DOI: 10.1063/5.0011584.
Марголин В. И., Томаев В. В. Поздравляем профессора А. Г. Сыркова // Конденсированные среды и межфазные границы. 2016. Т. 18, № 1. С. 166-168.
Аникин В. М.Фрагменты научной истории Большой физической аудитории Саратовского университета. Два съезда - два Вавилова // Известия вузов. ПНД. 2020. T. 28, № 5. С. 547-566. DOI: 10.18500/0869-6632-2020-28-5-547-566.
Чиркст Д. Э. О жизни и деятельности академика Н.С. Курнакова // Записки Горного института. 2013. Т. 202. C. 9-13.
Сырков А. Г. О приоритете Санкт-Петербургского горного университета в области науки о нанотехнологиях и наноматериалах // Записки Горного института. 2016. Т. 221. С. 730-736. DOI: 10.18454/pmi.2016.5.730.
Плазма в мусоре не разбирается. Почему Европа отходит от сжигания отходов. Российская газета - Федеральный выпуск № 273 (8031). Режим доступа: https://rg.ru/2019/12/03/pochemu-v-evrope-otkazyvaiutsia-ot-szhiganiia-othodov.html, свободный.
Литвиненко В. С., Цветков П. С., Двойников М.В., Буслаев Г. В. Барьеры реализации водородных инициатив в контексте устойчивого развития глобальной энергетики // Записки Горного института. 2020. Т. 244. С. 428-438. DOI: 10.31897/pmi.2020.4.5. Васильева О. Б., Кумкова И. И., Кузнецов В. Е., Рутберг А. Ф., Сафронов А. А., Ширяев В. Н. Возможности применения плазменных технологий для переработки органосодержащих веществ. Влияние формы кривой напряжения на режим работы плазмотрона // Теплофизика высоких температур. 2015. Т. 53, № 4. С. 494-499. DOI: 10.7868/S0040364415030205.
56. Смердов Р. С., Клименков Б. Д., Попова А. Н., Кисон В. Э. Плазменные нанотехнологии и композиционные наноструктуры нового поколения для решения проблем материаловедения // Сборник научных трудов «Нанофизика и Наноматериалы», 2019. С. 262-270.
57. Мурильо Хиллер О. Г. Формирование функции распределения ионов вблизи поверхности при отрицательном потенциале в газоразрядной плазме: дис. ... канд. физ.-мат. наук: 01.04.08. СПб, 2020. 243 с.
58. Лапшин В. Ф. Исследование импульсно-периодического излучающего разряда высокого давления в парах цезия: дис. ... докт. физ.-мат. наук: 01.04.08. СПб, 2016. 260 с.
59. Морин А. В. Исследование формирования кинетических и оптических характеристик тлеющих разрядов высоких и низких давлений в аргоне: дис. ... канд. физ.-мат. наук: 01.04.08, 01.04.05. СПб, 2010. 130 с.
60. Цыганов А. Б. Разработка нового метода столкновительной электронной спектроскопии для анализа вещества на основе микроплазменных источников: дис. ... канд. физ.-мат. наук: 01.04.08. СПб, 2012. 132 с.
61. Аинов М.А. Функция распределения ионов по скоростям в плазме собственного газа: дис. ... канд. физ.-мат. наук: 01.04.08. СПб, 2016. 174 с.
References
1. Support of scientific schools (in Russian). Access mode: https://minobrnauki.gov.ru/ru/press-center/card/?id_4=1959.
2. Mustafaev AS, Movchan IB, Mezentsev AP. Electronic-polarization investigations of the electron velocity distribution function in an anisotropic plasma. Tech. Phys. 2000;45(11):1399-1405. DOI: 10.1134/1.1325019.
3. International Scientific and Practical Conference «175 years of the D.I. Mendeleyev Institute for Metrology (VNIIM) and National Measurement System». St. Petersburg, June 14-15, 2017: collection of abstracts of reports. St. Petersburg: All-Russia D.I. Mendeleyev Scientific and Research Institute for Metrology (VNIIM); 2017. 252 p. (in Russian).
4. Chatelain MA. Vladimir Fedorovich Mitkevich. To the 75th birthday anniversary. Electricity. 1947;8(66-70) (in Russian).
5. Sadovsky AI. A note on the motion of a Watt centrifugal regulator. Bulletin of Experimental Physics and Elementary Mathematics. 1894;199(145-147) (in Russian).
6. Ioffe AF. Thermodynamics: Lectures Given by Prof. A.F. Ioffe to Students of the Mining Institute. 1st ed. St. Petersburg: Ed. Students of the Mining Institute; 1910. 150 p. (in Russian).
7. Leningrad Mining Institute 1773-1973. Geophysical Faculty. Comp. by Yu.N. Kapkov, A. I. Shali-mov. Leningrad: Ed. LMI; 1973 (in Russian).
8. Obituary. Philip Grigorievich Rutberg (09.22.1931-04.12.2015) (in Russian). Access mode: https://www.gov.spb.ru/press/governor/63304/.
9. Leningrad Mining Institute. Vneshtorgizdat. Ed. no. LO-3343; 1989 (in Russian).
10. Smirnov BM. The Sena effect. Phys. Usp. 2008;51(3):291-293. DOI: 10.1070/PU2008v051n03ABEH006542.
11. Professor L.A. Sena. Personnel file. Mining University Archive (in Russian).
12. Gurevich AV, Zelenyi LM, Zybin KP et al. Gennadii Andreevich Mesyats (on his 80th birthday). Phys. Usp. 2016;59(2):211-213. DOI: 10.3367/UFNe.0186.201602n.0223.
13. Yakov Borisovich Zeldovich (memoirs, letters, documents). Ed. S.S. Gershtein and R.A. Sunyaeva. 2nd ed. Moscow: Fizmatlit; 2008. 416 p. (in Russian).
14. Frenkel' VY. Physicists about Themselves. Comp. by N.Ya. Moskovchenko, G.A. Savina. Leningrad: Nauka; 1990. 485 p. (in Russian).
15. Dubovitsky FI. Institute of Chemical Physics (history essays). Moscow: Science; 1996. 983 p. (in Russian).
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
31.
32.
33.
34.
35.
36.
37.
334
Vaisberg LA. «Mekhanobr» - 90 years in the innovation process. Innovation. 2007(2(100)):18-20 (in Russian).
Roginsky SZ, Sena LA, Zeldovich YB. Beitrag zum Mechanismus der Erscheinung des Gedacht-nisses der wiederholten Kristallisation. Physikalische Zeitschrift der Sovjetunion. 1932; 1:630-639.
Zeldovich YB. Particles, Nuclei, Universe: Selected Works. Moscow; 1985. 464 p. (in Russian). Sena LA. Collection of Questions and Problems in Physics. Moscow: Mir Publishers; 1988. 335 p. Sena LA. Units of Physical Quantities and Their Dimensions. Moscow: Mir Publishers; 1972. 288 p.
Mesyatz GA. Save Science. Moscow: Nauka; 2001. 255 p. (in Russian).
The St. Petersburg State University Department of Optics, 70 years: anniversary. Ed. A.A. Petrov. St. Petersburg: SPSU; 2004. 243 p. (in Russian).
Scientific school of E.F. Gross (to the 70th anniversary of the Solid State Physics Department). Ed. B.V. Novikov. St. Petersburg State University; 2008. 139 p. (in Russian). Sadovsky AI. Ponderomotive Actions of Electromagnetic and Light Waves on Crystals. Part 1 (Theoretical). Yuriev: Ed. K. Mattisen (Imp. University of Juriev); 1898. 125 p. (in Russian). Sadovsky AI. The boundary conditions of the issue of ponderomotive actions of electromagnetic and light waves at the crystals. Acta et Commentationes Imp. Univ. Jureviensis. 1900:8(2) (in Russian).
Beth RA. Mechanical detection and measurement of the angular momentum of light. Phys. Rev. 1936;50(2):115. DOI: 10.1103/PhysRev.50.115.
Phenomenon of relay-race transfer of electric charge in gases - the Sena effect. Chronicle and information. 1989;1(16):141-142 (in Russian).
Sena LA. Collisions of Electrons and Ions with Gas Atoms. Moscow: OGIZ. State publishing house of technical theory. lit.; 1948. 215 p. (in Russian).
Sena LA. On the mechanism of arc initiation when the circuit is broken. Journal of Experimental and Theoretical Physics. 1965(2):4-6 (in Russian).
World level scientific directions of the Mining University (in Russian). Access mode:
https://www.spmi.ru/sites/default/files/imci_images/sciens/katalog-nauchnye-napravleniya-
universitetamirovogo-urovnya.pdf
Mustafaev AS, Yarygin VI, Soukhomlinov VS et al. Nano-size effects in graphite/graphene structure exposed to cesium vapor. Journal of Applied Physics. 2018;124(12):123304. DOI: 10.1063/1.5037028.
Baksht FG, Lapshin VF, Mezentsev AP et al. Relaxation mechanisms of an electron beam in a collisional plasma of a low-voltage discharge in an inert gas. Plasma Physics Reports. 1991;17(3):369-378 (in Russian).
Mezentsev AP, Stepanov YD, Fedorov VL. Measurement of the electron-atom collision integral in low-temperature helium plasma. Tech. Phys. 1997;42(4):341-345. DOI: 10.1134/1.1258814. Strakhova AA. New possibilities of the flat one-sided probe method for determining anisotropic distribution functions of charged particles in plasma. PhD thesis: 01.04.08. St. Petersburg; 2017. 127 p. (in Russian).
Mustafaev AS. Methods for diagnostics of anisotropic plasma in thermionic devices of electric power industry. PhD thesis: 01.04.01. St. Petersburg; 2003. 323 p. (in Russian). Grabovsky AY. Radiation-resistant controlled stabilizers for plasma energy. PhD thesis: 01.04.08. St. Petersburg; 2013. 125 p. (in Russian).
Mustafaev AS, Klimenkov B, Grabovskiy AY, Kuznetsov V. Grid current control in the unstable mode of plasma discharge. Journal of Physics: Conference Series. 2019;1400(7):077024. DOI: 10.1088/1742-6596/1400/7/077024.
38. Mustafaev AS, Mezentsev AP. Methodological problems of remote research of plasma of astro-physical objects. Journal of Mining Institute. 2005;163:189-191 (in Russian).
39. Sukhomlinov VS, Mustafaev AS, Popova AN, Koubaji H. Accounting for the effects of third elements in the emission spectral analysis and construction of global analytical techniques. Journal of Physics: Conference Series. 2019;1384(1):012054.
DOI: 10.1088/1742-6596/1384/1/012054.
40. Alferov ZhI, Kadomtsev BB, Velikhov EP et al. Victor Evgen'ievich Golant (On the occasion of his sixtieth birthday). Sov. Phys. Usp. 1988;31(1):95-96.
DOI: 10.1070/PU1988v031n01ABEH002540.
41. Dyuzhev Georgy Andreevich (in Russian). Access mode: http://eurasian-defence.ru/?q=node/16514.
42. Kuznetsov VI, Dyakov BB, Ponyaev SA. Technical innovations and gas-dynamic research. Priroda. 2018(9(1237)):32-40 (in Russian). DOI: 10.31857/S0032874X0000888-5.
43. In memory of Vladimir Grigorievich Yuriev. Tech. Phys. 1989;59(9):205-206 (in Russian).
44. In memory of Lev Dandinsurunovich Tsendin (December 13, 1937 - August 19, 2012). Tech. Phys. 2013;83(5):158 (in Russian).
45. Fortov VE. Encyclopedia of Low Temperature Plasma. Vol. 1-4. Moscow: Nauka; 2000 (in Russian).
46. Peaks of Fortov. Rossiyskaya Gazeta - Federal Iss. 269 (8323) (in Russian). Access mode: https://rg.ru/2020/11/29/ushel-iz-zhizni-akademik-vladimir-fortov.html.
47. Sukhomlinov VS, Matveev RJ, Mustafaev AS, Timofeev NA. Kinetic theory of low-voltage beam discharge instability in rare gases. Physics of Plasmas. 2020;27(6):062106.
DOI: 10.1063/5.0001822.
48. Sukhomlinov VS, Matveev RJ, Mustafaev AS, Timofeev NA, Solihov DQ. Simultaneous generation of several waves in a rare gas low-voltage beam discharge. Physics of Plasmas. 2020;27(8): 083504. DOI: 10.1063/5.0011584.
49. Margolin VI, Tomaev VV. Congratulations to professor A.G. Syrkov. Condensed Matter and Interphases. 2016;18(1):166-168 (in Russian).
50. Anikin VM. Scientific history fragments of the Big physical auditorium of Saratov University. Two Congresses - Two of Vavilovs. Izvestiya VUZ. Applied Nonlinear Dynamics. 2020;28(5): 547-566 (in Russian). DOI: 10.18500/0869-6632-2020-28-5-547-566.
51. Chirkst DE. Academician N.S.Kurnakov: his life and work. Journal of Mining Institute. 2013;202: 9-13 (in Russian).
52. Syrkov AG. On the priority of the St. Petersburg Mining University in the field of science of nanotechnology and nanomaterials. Journal of Mining Institute. 2016;221:730-736 (in Russian). DOI: 10.18454/pmi.2016.5.730.
53. Plasma does not understand garbage. Why Europe is moving away from incineration. Rossiyskaya Gazeta- Federal Iss. 273 (8031) (in Russian). Access mode: https://rg.ru/2019/12/03/pochemu-v-evrope-otkazyvaiutsia-ot-szhiganiia-othodov.html.
54. Litvinenko VS, Tsvetkov PS, Dvoinikov MV, Buslaev GV. Barriers to the implementation of hydrogen initiatives in the context of sustainable development of global energy. Journal of Mining Institute. 2020;244:428-438. DOI: 10.31897/pmi.2020.4.5.
55. Vasilyeva OB, Kumkova II, Kuznetsov VE et al. Possibilities of applying plasma technologies for processing organics-containing substances: the effect of the shape of the voltage curve on the working mode of the plasma torch. High Temperature. 2015;53(4):470-475.
DOI: 10.1134/S0018151X15030219.
56. Smerdov RS, Klimenkov BD, Popova AN, Kison VE. Plasma nanotechnologies and composite nanostructures for advanced material science problems (Plasma nanotechnologies and composite nanostructures of a new generation for solving problems of materials science). Proceedings «Nanophysics and Nanomaterials 2019»; 2019. P. 262-270.
57. Murillo Hiller OG. Formation of the ion distribution function near the surface at a negative potential. PhD thesis: 01.04.08. St. Petersburg; 2020. 243 p. (in Russian).
58. Lapshin VF. Investigation of a pulse-periodic high-pressure emitting discharge in cesium vapor. PhD thesus: 01.04.08. St. Petersburg; 2016. 260 p. (in Russian).
59. Morin AV. Study of the formation of kinetic and optical characteristics of glow discharges of high and low pressures in argon. PhD thesis: 01.04.08, 01.04.05. St. Petersburg; 2010. 130 p. (in Russian).
60. Tsyganov AB. Development of a new method of collisional electron spectroscopy for the analysis of matter based on microplasma sources. PhD thesis: 01.04.08. St. Petersburg; 2012. 132 p. (in Russian).
61. Ainov MA. Ion velocity distribution function in the plasma of its own gas. PhD thesis: 01.04.08. St. Petersburg; 2016. 174 p. (in Russian).
(
Попова Анна Николаевна - окончила физико-математическую гимназию № 30 Санкт-Петербурга (1995). Окончила Санкт-Петербургский государственный институт точной механики и оптики (технический университет) по специальности «Лазерная техника и технологии (оптотехника)» (2001). Занимала различные инженерные должности в Горном университете с 2003 г. В настоящее время - аспирант кафедры общей и технической физики Санкт-Петербургского горного университета по специальности «Физика плазмы».
Россия, 199106 Санкт-Петербург, 21 линия В.О., 2 Санкт-Петербургский горный университет E-mail: anna_popova@mail.ru, popova_an@pers.spmi.ru
Клименков Борис Давидович - окончил физико-математический лицей № 30 Санкт-Петербурга (2010). Окончил бакалавриат (2014) по направлению «Микроэлектроника и твердотельная электроника», магистратуру (2016) Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета «ЛЭТИ» им. В. И. Ульянова (Ленина) по направлению «Электроника и наноэлектроника» и аспирантуру (2020) Санкт-Петербургского горного университета по направлению 03.06.01 «Физика и астрономия» (специальность 01.04.08 «Физика плазмы») с присвоением квалификации «Исследователь. Преподаватель-исследователь». В настоящее время - инженер I категории кафедры общей и технической физики Санкт-Петербургского горного университета.
Россия, 199106 Санкт-Петербург, 21 линия В.О., 2 Санкт-Петербургский горный университет E-mail: klimenkovboris@gmail.com
Грабовский Артем Юрьевич - окончил Сибирский государственный индустриальный университет по специальности «Теплофизика» (2010), аспирантуру (2013) Горного университета по направлению 03.06.01 «Физика и астрономия» (специальность 01.04.08 «Физика плазмы»), защитил диссертацию на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук в Санкт-Петербургском государственном университете. В настоящее время - доцент кафедры общей и технической физики Санкт-Петербургского горного университета.
Россия, 199106 Санкт-Петербург, 21 линия В.О., 2 Санкт-Петербургский горный университет E-mail: schwer@list.ru, Grabovskiy_AYu@pers.spmi.ru
