Запропоновано новий принцип прискорення заряджених часток в схрещених поперечних ондуляторних магнітному і вихровому електричному полях (ЕН-полях).

Запропоновано новий клас прискорювальних ЕН-систем широкого призначення, у тому числі:

ЕН-прискорювачів;

систем для формування надкоротких електронних банчів;

систем для охолодження пучків заряджених часток.

Розроблено конструкції та проведено проектний аналіз широкої гами запропонованих систем. Проведено перші демонстраційні експерименти, що засвідчили працездатність запропонованого фізичного принципу.

Запропоновані конструкції та способи їх практичного застосування захищено серією вітчизняних та зарубіжних патентів.

  Напрямки наукових досліджень

 1. Релаксаційні процеси у високозбуджених станах молекул та багатокомпонентних систем.

Науковий керівник:   д.ф.-м.н., проф. Кондратенко П.О.

Відповідальний виконавець:    Сакун Т.М.

Наукова робота охоплює теоретичні та експериментальні дослідження фізичних і фотохімічних процесів, які супроводжують явища фотонестійкості молекул (обезбарвлення барвників під дією сонячної радіації, процеси запису інформації при збудженні молекул у високоенергетичні стани, процеси фотопереносу електрона тощо). Робота направлена, перш за все, на вирішення фундаментальних проблем фізики високозбуджених станів. Практичне значення роботи буде ґрунтуватись на результатах фундаментальних досліджень, які сприятимуть покращанню фотостійкості барвників, розробці носіїв нового покоління для запису інформації. В минулому сторіччі цим роботам не приділялось належної уваги у зв’язку з відсутністю експериментальних методик і квантово-хімічних методів дослідження.  

2. Розробка фізичної моделі формувача потужних фемтосекундних імпульсів на базі двопотокового супергетеродинного лазера на вільних електронах.

Науковий керівник:   д.ф.-м.н., проф. Куліш В.В.

 Відповідальний виконавець:    Губанов І.В.

У роботі пропонується побудова кубічно-нелінійної теорії, що описує еволюцію фізичних процесів в області взаємодії системи формування потужних фемтосекундних імпульсів на базі двопотокового супергетеродинного лазера на вільних електронах. На базі побудованої теорії буде проведено чисельний аналіз даної системи. За результатами аналізу даної моделі будуть запропоновані оптимальні параметри системи для її практичної реалізації.

 3. Розробка нелінійної теорії компактного однопотокового супергетеродинного лазера на вільних електронах з комбінованим   ондулятором.                                                                                                                                       

Науковий керівник: д.ф.-м.н., проф. КулішВ.В.                                                                                                                      

Відповідальний виконавець:  Губанов І.В.      

   У роботі в рамках методу усереднених характеристик пропонується побудова математичної моделі супергетеродинного лазера на вільних електронах з комбінованим поздовжньо-поперечним ондулятором. На базі побудованої теорії буде проведено чисельний аналіз даної системи. За результатами аналізу даної моделі будуть запропоновані оптимальні параметри системи для її практичної реалізації.

4. Дослідження хімічних перетворень вуглеводного складу робочої рідини «Гідронікойл»  FH-51   

Науковий керівник:  к.т.н., проф. Кузнєцова О.Я.             

У роботі досліджуються зміни властивостей гідравлічних рідин в експлуатації.  Представлено результати досліджень стану системи контролю якості рідин для гідравлічних систем у сучасних умовах їхнього застосування та зберігання. Запропоновано напрямки вдосконалення та оптимізації контролю якості рідин для гідравлічних систем літальних апаратів. 

 5. Нові навчальні технології в курсі фізики в кредитно-модульній системі.    

Науковий керівник:  д.ф.-м.н., проф. Куліш В.В.   

 Дослідження організаційних принципів нової версії модульно-рейтингової технології, її методичних особливостей (складання семестрового плану-графіка навчального процесу, підготовка робочого журналу у відповідності зі спеціально розробленою формою та матеріалу для проведення письмового проміжного контролю).               

Дослідження методики проведення практичних занять, обумовленої письмовими семестровими іспитами й посиленням ролі самостійної роботи студентів. Запропоновано методику проведення практичного заняття, що складається із двох частин: контролю теоретичної підготовки у вигляді короткої письмової контрольної роботи та усного захисту домашніх і індивідуальних завдань. Таким чином, моделюється екзаменаційна ситуація на кожному практичному занятті, що створює передумови для ритмічної інтенсивної роботи студентів протягом усього семестру.

6. Електромагнітна взаємодія наночастинок поблизу підкладки       

  Науковий керівник:   к.ф.-м.н., Гоженко В.В.     

   Буде проведено теоретичне дослідження ефектів електромагнітної взаємодії в системі наночастинок поблизу підкладки. Для двовимірних решіток малих сферичних металевих частинок, осаджених на плоску або профільовану поверхню металу або напівпровідника, буде проаналізовано вплив електромагнітної взаємодії в такій системі на поверхневі плазмони частинок та підкладки. Зокрема, буде вивчено залежність оптичної екстинкції системи та розподілу її ближнього поля від параметрів решітки. Результати цієї роботи можуть бути використані при конструюванні приладів плазмонної оптики.

 7. Критичний стан речовини - основа новітніх нанотехнологій   

 Науковий керівник:   к.ф.-м.н., Білоус О.І.          

   Речовина у критичному стані - це унікальний фізичний об'єкт, різноманітні  кореляційні, термічні та калоричні властивості якого приймають екстремальні значення: нулі та нескінченності. Використовуючи явища гравітаційного ефекту за допомогою експериментальних методів молекулярного розсіяння світла, рефрактометричного, акустичної спектроскопії, віскозиметрії будуть проведені дослідження польових і температурних залежностей таких характеристик рідин у критичному стані: радіусу кореляції, густини, концентрації, стисливості, теплоємності, об'ємної та зсувної в'язкості. За допомогою одержаних результатів на основі флуктуаційної теорії фазових переходів і запропонованої моделі газу флуктуацій за Ван-дер-Ваальсом будуть розроблені розширені рівняння стану поблизу критичної точки. Ці рівняння стану, які прогнозують вказані вище унікальні властивості рідин у критичному стані, необхідні для їх практичного використання у майбутніх новітніх технологіях.

 8. Вплив поляризації на оптичні властивості твердих тіл  

   Науковий керівник:   к.ф.-м.н., Северин В.С.     

Актуальним є теоретичне вивчення оптичних властивостей твердих тіл з точки зору впливу на них поляризації цих тіл у електромагнітному полі світла. Вказаний вплив є зовсім не вивченим у сучасній теорії твердого тіла, а отримані результати свідчать на користь суттєвості такого впливу у спектральних ділянках з немалою дисипацією світла. В області не малого поглинання світла оптичні спектри визначаються не тільки густиною електронних станів, як прийнято у сучасній теорії, але й поляризацією твердого тіла. Оптичні властивості речовини визначає діелектрична проникність цієї речовини. Вона дається внутрішньою електропровідністю речовини. Проте традиційно в діелектричній проникності використовують зовнішню електропровідність, що є наближенням, яке не враховує поляризацію. Отримані результати будуть сприяти як фундаментальним так і прикладним дослідженням у фізиці твердого тіла.

 9. Дослідження електродинамічних процесів в імпульсних електромеханічних перетворювачах енергії та прискорювачах заряджених частинок.      

 Науковий керівник розробки: канд..техн.наук, доц.. Чемерис Володимир Терентійович.

Виконавці - аспіранти заочного навчання: асистент  Бородій Ірина Олексіївна, інженер Подворний Олександр Олександрович.

Імпульсні електромеханічні перетворювачі енергії призначені для застосування у техніці новітньої балістики як прискорювачі макротіл до швидкості, що перевищує 1...2 км/с та у промисловості як ударні механізми для імпульсної механічної або магнітної обробки матеріалів та виробів. Завдяки концентрації енергії в коротких імпульсах такі пристрої дозволяють здійснити процеси прискорення макротіл та  обробки матеріалів з високими параметрами, які на сьогодні є досяжними лише у техніці використання вибухових речовин. Практичне оволодіння цими пристроями є уповільненим через високу наукоємність робочих процесів. Так, для кваліфікованого конструювання імпульсних електродинамічних пристроїв необхідно володіти знаннями про формування потужних імпульсів електромагнітної енергії, про нелінійні процеси взаємодії сильного імпульсного магнітного поля з металами, про принципи оптимального керування процесом імпульсного електромеханічного перетворення енергії, про поведінку провідникових та ізоляційних матеріалів під дією значних електромагнітних навантажень. Більшість з цих процесів досліджена у світовій науковій літературі лише у загальних рисах, без потрібного заглиблення у особливості інженерних проблем та без врахування взаємного впливу фізичних процесів різного характеру, як одночасні електромагнітні, механічні та теплові процеси. Окремим питанням в цій галузі є розгляд процесів дифузії електромагнітного поля в осердях індукторних систем потужних прискорювачах електронів, що є важливим для зниження вартості та підвищення ефективності таких прискорювачів у їх комерційному застосуванні.  В колі цих проблем планується виконати конкретні наукові дослідження та пошук ефективних іннерних вирішень, заснованих на результатах проведених досліджень.

 10.  Фізика високоімпульсних електродинамічних систем       

Науковий керівник к.т.н. Чемерис В.Т.          

 Даний напрямок охоплює фундаментальні та прикладні дослідження в галузі електрофізики процесів енергоперетворення в імпульсних електродинамічних пристроях – прискорювачах макротіл та заряджених частинок, системах живлення імпульсних прискорювачів та електромашинних генераторах імпульсного струму. Методи дослідження спираються на використання теорії електромагнітного поля та комп’ютерне моделювання імпульсних електромагнітних процесів. Протягом року були завершені та опубліковані результати уточненого аналізу процесів дифузії поля в рухоме електропровідне середовище та розподілу поля на межі рухомого та нерухомого середовища стосовно до проблем, що виникають у високошвидкісних прискорювачах індукційного та рейкового типу.  У вересні 2007 р. на цю тему була зроблена доповідь на науково-технічній конференції Севастопольського державного технічного університету. Продовжуються дослідження електромагнітних процесів у прискорювачах макротіл та в силових індукторах потужних індукційних прискорювачів електронів технологічного призначення. Результати роботи за напрямком орієнтовані на використання техніки потужних імпульсних струмів та магнітних полів у різних галузях високотехнологічних виробництв, в тому числі у авіаційній промисловості.

 11. Трибологія механічних систем

  Наукові керівники: д.ф.-м.н., проф. Шевеля В.В. (до 2000р.), к.т.н. Дворук В.І. ( з 2000р.).

Основні здобутки: створено наукові основи підвищення абразивної зносостійкості механічних систем, виходячи з кінетичної природи процесів деформування і руйнування та прямого  взаємозв’язку  між ними. Розроблені нові методи наплавлення для отримання необхідних триботехнічних властивостей матеріалів, розрахункові методи прогнозування абразивного зносу.