Кафедра оптики физического факультета СПбГУ

Лаборатория физики плазмы

была создана по инициативе С.Э. Фриша,
предложившего в 1958г. заведование своему бывшему аспиранту Ю.М.Кагану, только что защитившему докторскую диссертацию. Новый заведующий вместе с В.М. Захаровой энергично взялись за дело. В короткий срок была организована работоспособная группа из молодых сотрудников, аспирантов, студентов, которые начали проводить пионерские исследования по физике газового разряда. Радиоинженер Н.А. Воробьева вместе с В.М. Милениным разработали метод измерения функций распределения электронов по энергиям с помощью непосредственного двойного дифференцирования зондового тока по потенциалу, что повысило точность измерений по сравнению с методами, использовавшими дифференцирование по времени.

Был собран большой экспериментальный материал, показавший, что функции распределения электронов для большинства инертных газов и паров металлов сильно отличаются от максвелловских в противоречие с установившейся к тому времени точкой зрения.

Ю.М. Каган предложил привлечь
физическую кинетику к описанию конкретных газоразрядных объектов. Сложившаяся к началу 60-х годов практика состояла в том, что теоретики и экспериментаторы говорили на разных языках, каждый занимался своим делом и практически отсутствовали точки пересечения. В годы аспирантуры Ю.М. Каган по предложению С.Э. Фриша занимался тонкими спектроскопическими измерениями направленных скоростей ионов в плазме и квалифицировался как экспериментатор. Волею судеб в начале 50-х годов он оказался в Петрозаводском педагогическом институте. Там же работал хороший экспериментатор С.Д. Вагнер и выпускник физического факультета Ленинградского университета, учитель средней школы В.И. Перель (выдающийся физик-теоретик, академик РАН).

Число аспирантов и стажеров в лаборатории непрерывно росло.
Лаборатория превратилась в своеобразный центр по подготовке кадров высокой квалификации как для Ленинградского университета, так и для периферийных вузов. Особо следует отметить студентов и аспирантов из Болгарии, Германии, Сирии, Бразилии. После окончания аспирантуры в лаборатории были оставлены В.М. Миленин, Ю.Б. Голубовский, Н.Б. Колоколов, Б.П. Лавров, В.А. Иванов, которые впоследствии стали профессорами кафедры, Н.А. Тимофеев - в настоящее время заведующий кафедрой оптики, Ю.Э. Скобло - зам. зав. кафедрой по учебной работе.

Лаборатория пользуется заслуженной известностью как в России, так и далеко за ее пределами.

Группа профессора Ю.Б.Голубовского
занята созданием моделей газоразрядной плазмы в широком диапазоне условий. При построении моделей сочетаются подходы к описанию плазмы на основе системы гидродинамических уравнений, нелокальной кинетики, нелинейной динамики; учитываются процессы столкновительного заселения возбужденных состояний и пленения излучения. Еще одним направлением научной работы является исследование самоорганизации плазмы в виде пространственно-временных структур в классическом разряде, в барьерном и магнетронных разрядах.

Группа спектроскопии молекулярной плазмы кафедры оптики
(см. видео и фотоматериалы на сайте http://lavserv.phys.spbu.ru), возглавляемая доктором физ.-мат. наук, профессором Б.П. Лавровым зародилась в 1972г. в организованной проф. Ю.М. Каганом лаборатории физики низкотемпературной плазмы НИИ Физики ЛГУ, когда аспиранту Б.П. Лаврову было поручено создать новую экспериментальную установку и провести исследование водородного плазменного источника протонов, разработанного для Серпуховского синхротрона. После эмиграции Ю.М. Кагана в 1976г. группу возглавил ассистент кафедры Б.П. Лавров. За четыре десятилетия выполнен большой объем работы в области атомной и молекулярной спектроскопии, физики радиационных и столкновительных процессов, спектроскопии молекулярной плазмы, физики газового разряда и источников ионов и УФ излучения. Результаты работы представлены в более 250 публикациях, включая 7 книг, 6 обзоров и более сотни статей в высокорейтинговых отечественных и международных peer-reviewed журналах (см. http://lavserv.phys.spbu.ru/pdf/Main_publication.pdf). Наши работы востребованы научным сообществом и часто цитируются в книгах и статьях ученых разных стран (см. http://lavserv.phys.spbu.ru/rus/8_citat.html). Эти работы регулярно получали финансовую поддержку в виде грантов РФФИ и Президента РФ, а студенты и аспиранты в виде именных стипендий. Соавторами большинства публикаций являются студенты и аспиранты. К настоящему времени сотрудниками группы защищены 18 дипломных и 18 бакалаврских работ, 10 магистерских, 10 кандидатских и 2 докторских диссертаций. Примерно половина наших выпускников до сих пор занимаются научной, исследовательской и/или педагогической работой, среди них 2 замдекана, 4 профессора и 2 академика. В настоящее время группа сосредоточена на разработке методов молекулярной спектроскопии высокого разрешения и применении этих методов для изучения строения и спектров изотопологов молекулы водорода (H2, HD, D2 and T2). Мы располагаем двумя оригинальными методами получения и анализа экспериментальных данных (J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys.,2008 и PHYSICAL REVIEW A, 2012). Имеются две работающие экспериментальные установки, а две другие временно законсервированы и ждут молодых людей, готовых посвятить себя экспериментальной спектроскопии высокого разрешения.

Группа профессора В. А. Иванова
Профессор В.А. Иванов и доцент Ю.Э. Скобло изучают процессы, в результате которых заселяются возбужденные состояния атомов и молекул в плазме разряда и послесвечения в чистых инертных газах и в смесях. Основным объектом исследования является рекомбинация с электронами гомо- и гетероядерных молекулярных ионов. Для описания механизмов заселения возбужденных состояний оказывается необходимым включать в рассмотрение большое количество элементарных процессов, протекающих с участием заряженных и нейтральных частиц плазмы.