Лаборатория низкотемпературной плазмы (ЛНП)

В настоящее время в лаборатории работают 9 человек, из них два доктора наук, один кандидат наук, 8 научных сотрудников, один аспирант.

Сотрудники лаборатории регулярно участвуют в работах по грантам РФФИ и РНФ, выполняют работы по хоздоговорам, имеют тесные контакты с томскими университетами и выполняют научные и прикладные совместные проекты.

Лаборатория оснащена современным оборудованием, таким как осциллографы Tektronix, высокоскоростные CCD камеры с временем экспозиции от 4 нс, высоковольтные пробники, газоанализаторы и т.д., позволяющим проводить эксперименты на мировом уровне.

В лаборатории проводятся исследования газовых разрядов низкого и атмосферного давления. Исследования направлены как на получение фундаментальных знаний об особенностях инициирования и поддержания таких разрядов, так и на разработку электрофизических устройств на основе этих разрядов.

ВОЗМОЖНЫЕ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЕ ТЕМЫ ДЛЯ СТУДЕНТОВ

Тлеющие разряды низкого давления с полым катодом
Нестационарные процессы в слаботочных разрядах атмосферного давления в потоке газа
В рамках каждого из направлений возможна подготовка как бакалаврской, так и магистерской диссертации с перспективой подготовки диссертации на соискание степени кандидата наук. Для эффективного выполнения работ студентам потребуется овладеть навыками работы с современным оборудованием и повысить свой навык анализа литературы по выбранному направлению. Студенты научатся проводить эксперименты под руководством высококвалифицированных наставников и получат возможность представить результаты своих работ на всероссийских и международных конференциях. Возможно трудоустройство студентов уже на стадии подготовки бакалаврской работы.

Лаборатория низкотемпературной плазмы под руководством Юрия Дмитриевича Королева была создана в 1980 г. на основе группы газовой электроники для развития работ по импульсным объемным разрядам в газах высокого давления. С 2019 года и по настоящее время лабораторию возглавляет кандидат физико-математических наук, ведущий научный сотрудник Николай Владимирович Ландль.

Исследование импульсных разрядов в газах и разработка на этой основе устройств сильноточной электроники

Результаты работ по исследованию влияния способа инициирования электронов на процесс развития пробоя зарегистрированы Госкомизобретений (Открытие № 365) как открытая закономерность "воздействия внешнего ионизирующего излучения на процесс развития импульсного разряда высокого давления в сильно перенапряженных газовых промежутках"
Обнаружен и исследован новый класс неустойчивостей объемных разрядов, связанных с проявлением эффектов локального усиления электрического поля, в частности, взрывоэмиссионной неустойчивости, в результате развития которой возникает катодное пятно и высокопроводящий искровой канал.
Предложена и развита концепция немонотонного распределения потенциала, в рамках которой удалось непротиворечиво интерпретировать целый ряд явлений, сопровождающих горение разрядов в газе при низких давлениях: так называемую аномальную эмиссию электронов, режимы эрозии катода, механизм инициирования пробоя, явление распространения быстрых ионов в сторону анода.
Развито направление исследования сильноточного импульсного разряда низкого давления с полым катодом и полым анодом. Обоснован механизм формирования разряда и поддержания тока. Предложены различные применения такого разряда.
Создан новый класс сильноточных коммутирующих приборов на основе разрядов низкого давления с холодным катодом (так называемых псевдоискровых разрядников), которые в настоящее время внедрены в промышленное производство.

Korolev Y.D., Landl N.V., Frants O.B., Argunov G.A., Geyman V.G., Bolotov A.V. Low-pressure discharge in a trigger unit of pseudospark switch // Physics of Plasmas. - 2020. - V. 27. - Article Number 073510. DOI: https://doi.org/10.1063/5.0010733
Y. D. Korolev, V. O. Nekhoroshev, O. B. Frants, N. V. Landl, A. I. Suslov, A. V. Bolotov, Features of the current sustainment in a low-current discharge in airflow // Plasma Chem. Plasma Processing, vol. 39, no. 6, 1519–1532, 2019. DOI: https://link.springer.com/article/10.1007/s11090-019-10016-7
Y. D. Korolev, V. O. Nekhoroshev, O. B. Frants, N. V. Landl, A. I. Suslov, V. G. Geyman, Nonsteady-state processes in a low-current discharge in airflow and formation of a plasma jet // J. Phys. Communications, vol. 3, no. 8, Article Number 085002, Aug. 2019. DOI: https://dx.doi.org/10.1088/2399-6528/ab361a
Y. D. Korolev, N. V. Landl, O. B. Frants, V. G. Geyman, G. A. Argunov, P. V. Logachev, P. A. Bak, A. V. Akimov, A Sealed-Off Pseudospark Switch With Nanosecond Stability of Triggering // IEEE TRANSACTIONS ON ELECTRON DEVICES, vol. 68, no. 9, 4692–4697, 2021. DOI: 10.1109/TED.2021.3096182
Y. D. Korolev, N. V. Landl, O. B. Frants, G. A. Argunov, V. G. Geyman, A. V. Bolotov, V. O. Nekhoroshev, V. S. Kasyanov, Low-pressure discharge with hollow cathode and hollow anode in a trigger unit of pseudospark switch // PHYSICS OF PLASMAS, vol. 28, no. 7, Article Number 073508, 2021. DOI: https://doi.org/10.1063/5.0057965