Физика плазмы

Шифр и наименование области науки: 1. «Естественные науки»

Шифр и наименование группы научных специальностей: 1.3. «Физические науки»

Выпускающая кафедра (подразделение):  кафедра физики плазмы (21)

Форма обучения: очная

Срок обучения: 4 года

Кураторы программы:

•   и.о. зав. кафедры физики плазмы, к.ф.-м.н. Гаспарян Юрий Микаэлович, e-mail ymgasparyan@mephi.ru
•   профессор, д.ф.-м.н., Писарев Александр Александрович, e-mail aapisarev@mephi.ru

Цель программы:

Целью программы аспирантуры является подготовка аспирантом диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических или технических  наук в области физики плазмы, управляемого термоядерного синтеза, газового разряда, диагностики плазмы, плазменных технологий и математического моделирования закономерностей и явлений в плазме, взаимодействия плазмы с поверхностью и физики быстропротекающих плазменных процессов.  Аспирантам предлагается участие в экспериментах в коллаборации с ведущими международными научными центрами, включая ИТЭР, НИЦ «Курчатовский Институт», АО ГНЦ РФ ТРИНИТИ и др., все аспиранты задействованы в работах по выполнению НИОКР в рамках грантов, договоров с научно-исследовательскими институтами и организациями из реального сектора экономики.

Научные исследования:

Отрасль наук: физико-математические науки

Управляемый термоядерный синтез с магнитным и инерциальным удержанием, пинчи, лазерный синтез
Термодинамика, кинетика (в т.ч. явления переноса), оптика, элементарные процессы в плазме (ионизация, излучение, столкновения и т.п).
Динамика плазмы: волны, неустойчивости, течения, нелинейные явления (самоорганизация, структуры, турбулентность и т.п), аномальный перенос, электромагнетизм
Диагностика плазмы.
Источники и генерация плазмы.
Заряженная плазма, пучки частиц в плазме, плазменная электроника.
Плазма в космосе и астрофизике.
Процессы на Солнце и в звездах.
Плазменные явления в атмосферах, ионосферах и магнитосферах планет.
Взаимодействие плазмы с веществом в других агрегатных состояниях (с поверхностью твердых тел, с пылевыми частицами, с кластерами, аэрозолями, жидкостями и т.п).
Плазменные явления в конденсированном веществе (твердых телах, электролитах и пр).
Плазмохимия и реакции в плазме.
Пылевая плазма.
Электромагнитное излучение плазмы.
Газоразрядная плазма и ее применение в лазерах, экологии и медицине.
Астрофизическая плазма.
Компьютерное моделирование сложных физических явлений в области физики плазмы и взаимодействия плазмы с поверхностью.
Методы обработки информационных потоков большой плотности как в лабораторных установках, так и в установках термоядерного синтеза с тороидальной геометрией.

Отрасль наук: технические науки

• Управляемый термоядерный синтез с магнитным и инерциальным удержанием, пинчи, лазерный синтез
• Разработка новых приборов и методов для изучения термодинамических, кинетических (в т.ч. явлений переноса), оптических, явлений и элементарных процессов в плазме (ионизация, излучение, столкновения и т.п).
• Разработка новых приборов и методов для изучения динамики плазмы: волны, неустойчивости, течения, нелинейные явления (самоорганизация, структуры, турбулентность и т.п), аномальный перенос, электромагнетизм
• Разработка новых методов и создание новых приборов для диагностики плазмы.
• Разработка и создание новых источников генерации плазмы.
• Заряженная плазма, пучки частиц в плазме, плазменная электроника.
• Разработка новых методов исследования плазма в космосе и астрофизике.
• Разработка новых методов исследования плазменных процессов на Солнце и в звездах.
• Разработка новых методов и создание новых приборов для исследования плазменных явлений в атмосферах, ионосферах и магнитосферах планет.
• Разработка новых методов и создание новых приборов для изучения взаимодействия плазмы с веществом в других агрегатных состояниях (с поверхностью твердых тел, с пылевыми частицами, с кластерами, аэрозолями, жидкостями и т.п).
• Плазменные явления в конденсированном веществе (твердых телах, электролитах и пр).
• Плазменные технологии и устройства.
• Плазмохимия и реакции в плазме.
• Пылевая плазма.
• Газоразрядная плазма и ее применение в лазерах, экологии и медицине.
• Астрофизическая плазма.
• Компьютерное моделирование сложных физических явлений в области физики плазмы и взаимодействия плазмы с поверхностью.
• Методы обработки информационных потоков большой плотности как в лабораторных установках, так и в установках термоядерного синтеза с тороидальной геометрией.

Организации-партнеры для проведения совместных научных исследований: 

• НИЦ «Курчатовский институт»,
• РФЯЦ ВНИИЭФ,
• АО «ГНЦ РФ ТРИНИТИ»,
• Проектный центр ИТЭР,
• ИОФ РАН,
• ФИАН РАН,
• ОИВТ РАН,
• ИКИ РАН,
• ИПМ РАН

Научные группы, научные лаборатории, центры НИЯУ МИФИ:

• Научная группа «Управляемого термоядерного синтеза»: Исследования магнитного удержания горячей плазмы (МИФИСТ, Т-11М, Т15-МД) и участие в разработке установок следующего поколения в коллаборации с ведущими международными научными центрами, включая ИТЭР, НИЦ «Курчатовский Институт», АО ГНЦ РФ ТРИНИТИ и др. В состав группы входят профессор Мельников А.В., профессор Мирнов С.В., профессор Кутеев Б.В., доцент Кирнева Н.А., старший научный сотрудник к.ф.-м.н. Крат С.А. и др.
• Научная группа «Взаимодействие плазмы с поверхностью»: Исследование процессов на границе плазма-стенка в условиях высоких плотностей энергии и радиационных повреждений, ожидаемых в термоядерных установках, и в технологических плазменных установках. Разработка возобновляемых защитных покрытий и новых методов диагностики поверхности. В состав группы входят профессор Беграмбеков Л.Б., доцент Гаспарян Ю.М., доцент Синельников Д.Н., доцент Захаров А.М., доцент Евсин А.Е., доцент Садовский Я.А., старший научный сотрудник Огородникова О.В. и др.
• Научная группа «Плазменные технологии»: Разработка новых методов упрочнения и модификации поверхности, нанесения защитных функциональных покрытий для широкого спектра приложений (атомная энергетика, авиация, медицина, накопители водорода и др.), применение плазмы в экологии. В состав группы входят профессор Писарев А.А., профессор Акишев Ю.С., профессор Мартыненко Ю.В., доцент Климов Н.С., доцент Иванов В.А., доцент Казиев А.А., и др.
• Научная группа «Теория и моделирование процессов в плазме и контактирующих с ней материалах»: Аналитическое описание и разработка программных кодов для моделирования нелинейных процессов в периферийной плазме токамака, включая перенос излучения, развитие турбулентности и аномальный перенос плазмы на периферии установки, физико-химических свойств материалов. Работы проводятся с использованием самых современных методов моделирования и обработки данных, включая коды для моделирования динамики плазмы SOLPS, BOUT++, коды для моделирования свойств твердых тел Quantum Espresso, языки программирования Python, C++, Fortran и др. Для проведения высокопроизводительных вычислений имеется собственный компьютерный кластер. В состав группы входят профессор Кукушкин А.С., профессор Лисица В.С., доцент Маренков Е.Д., доцент Степаненко А.А., доцент Дегтяренко Н.Н. и др.
• Научная группа «Диагностика высокотемпературной и низкотемпературной плазмы»: Исследование и диагностика свойств плазмы, разработка новых инструментов для ее исследования, в том числе безконтактных на основе лазерной интерферрометрии, рентгеновской и оптической спектрометрии. В состав группы входят профессор Савелов А.С., доцент Вовченко Е.Д., доцент Крашевская Г.В., доцент Кирко Д.Л. и др.
• Научная группа «Плазменные ракетные двигатели»: Разработка и создание плазменных ракетных двигателей, испытание в лабораторных условиях, моделирование их поведения в условиях космоса. В состав группы входят доцент Гуторов К.М., старший научный сотрудник Сорокин И.А., старший преподаватель Егоров И.Д. и др.