Физика плазмы – область науки, занимающаяся изучением процессов и явлений, протекающих с участием заряженных частиц в ионизированных и проводящих средах, в природе и в лабораторных или промышленных установках. Значение решения задач физики плазмы для развития науки и техники состоит в расширении знаний о фундаментальных природных закономерностях, в разработке проблемы управляемого термоядерного синтеза, создании новых технологий, приборов и устройств.

Области исследований

  • Управляемый термоядерный синтез с магнитным и инерциальным удержанием, пинчи и т.п.
  • Термодинамика, кинетика (вт.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 и т.п.
  • 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).
  • Плазменные технологии и устройства.
  • Плазмохимия и реакции в плазме.

Физика низких температур – область фундаментальной науки, изучающая физические явления и состояния вещества, характерные для температур, близких к абсолютному нулю. Включает теоретические и экспериментальные исследования структуры и свойств вещества в основном квантовом состоянии и физической природы и характеристик различных элементарных возбуждений, а также квантовых кооперативных явлений, таких как сверхтекучесть, сверхпроводимость, бозе-конденсация, магнитное, зарядовое и другие типы упорядочения.

Области исследований

  • Квантовые жидкости и кристаллы.
  • Сверхпроводящие системы, включая высокотемпературные сверхпроводники.
  • Квантовые газы, бозе-эйнштейновские конденсаты.
  • Сильно коррелированные электронные и фононные системы.
  • Низкотемпературный магнетизм: магнитные структуры, фазовые переходы, магнитный резонанс.
  • Низкоразмерные квантовые системы и системы с беспорядком.
  • Мезоскопические системы.
  • Исследование механических, электрических, магнитных, оптических, тепловых и других физических свойств вещества при низких температурах.
  • Разработка методов получения и измерения низких и ультранизких температур.

Электромеханика и электрические аппараты – научная специальность, объединяющая исследования по физическим и техническим принципам создания и совершенствования силовых и информационных устройств для взаимного преобразования электрической и механической энергии, электрических, контактных и бесконтактных аппаратов для коммутации электрических цепей и управления потоками энергии. В рамках специальности комплексные исследования научно-технических, производственных и технологических проблем проводятся с целью повышения энергетической эффективности, технологичности, экологической и эксплуатационной безопасности преобразователей и аппаратов, снижения их себестоимости и эксплуатационных затрат.

Области исследований

  • Анализ и исследование физических явлений, лежащих в основе функционирования электрических, электромеханических преобразователей энергии и электрических аппаратов.
  • Разработка научных основ создания и совершенствования электрических, электромеханических преобразователей и электрических аппаратов.
  • Разработка методов анализа и синтеза преобразователей электрической и механической энергии.
  • Разработка методов анализа и синтеза электрических аппаратов.
  • Разработка подходов, методов, алгоритмов и программ, обеспечивающих проектирование, надежность, контроль и диагностику функционирования электрических, электромеханических преобразователей и электрических аппаратов в процессе эксплуатации, в составе рабочих комплексов.
  • Поиск и оценка нетрадиционных способов электромеханического преобразования энергии с целью эффективного использования природных ресурсов. Разработка технических устройств, использующих отличные от полевых принципы преобразования энергии.

Силовая электроника – научная специальность, объединяющая исследования по теории и практике использования электрических и электромагнитных процессов в силовых, полупроводниковых преобразователях и технических устройствах на их основе и отличающаяся использованием электронных приборов в качестве основных, силовых элементов структуры преобразователей. Исследования в рамках специальности проводятся с целью совершенствования теоретической и технической базы преобразовательных устройств, создания новых преобразователей, систем их автоматики, управления и защиты, обладающих высокой энергетической эффективностью, технологичностью, безопасностью в эксплуатации, удовлетворяющих требованиям по защите окружающей среды.

Области исследований

  • Разработка научных основ создания схем и устройств силовой электроники, исследование свойств и принципов функционирования элементов схем и устройств.
  • Теоретический анализ и экспериментальные исследования процессов преобразования (выпрямления, инвертирования, импульсного, частотного и фазочастотного регулирования и т.п.) в устройствах силовой электроники с целью улучшения их технико-экономических и эксплуатационных характеристик.
  • Оптимизация преобразователей, их отдельных, функциональных узлов и элементов.
  • Математическое и схемотехническое моделирование преобразовательных устройств.
  • Разработка научных подходов, методов, алгоритмов и программ, обеспечивающих адекватное отражение в моделях физической сущности электромагнитных процессов и законов функционирования устройств силовой электроники.

Электростанции и электроэнергетические системы – научная специальность, объединяющая исследования по связям и закономерностям при планирование развития, проектировании и эксплуатации электрических станций, электроэнергетических систем, электрических сетей и систем электроснабжения. В рамках специальности проводятся исследования по развитию и совершенствованию теоретической и технической базы электроэнергетики с целью обеспечения экономичного и надежного производства электроэнергии, ее транспортировки и снабжения потребителей электроэнергией в необходимом для потребителей количестве и требуемого качества.

Области исследований

  • Оптимизация структуры, параметров и схем электрических соединений электростанций.
  • Разработка методов анализа режимных параметров основного оборудования электростанций.
  • Разработка методов расчета, прогнозирования, оптимизации и координации уровней токов короткого замыкания на электростанциях и в электрических сетях энергосистем.
  • Разработка методов оценки надежности электрооборудования, структурных схем и схем распределительных устройств электростанций.
  • Разработка методов диагностики электрооборудования электроустановок.
  • Разработка методов математического и физического моделирования в электроэнергетике.
  • Разработка методов расчета установившихся режимов, переходных процессов и устойчивости электроэнергетических систем.
  • Разработка методов статической и динамической оптимизации для решения задач в электроэнергетике.
  • Разработка методов анализа и синтеза систем автоматического регулирования, противоаварийной автоматики и релейной защиты в электроэнергетике.
  • Теоретический анализ и расчетные исследования по транспорту электроэнергии переменным и постоянным током, включая проблему повышения пропускной способности транспортных каналов.
  • Разработка методов анализа структурной и функциональной надежности электроэнергетических систем и систем электроснабжения.
  • Разработка методов контроля и анализа качества электроэнергии и мер по его обеспечению.
  • Разработка методов использования ЭВМ для решения задач в электроэнергетике.

Техника высоких напряжений – научная специальность, объединяющая исследования по проявлению физических процессов в изоляции электроустановок высокого напряжения, по проблемам конструирования и эксплуатации изоляции, по использованию высокого напряжения в электро-технологии и других отраслях техники. В рамках специальности ведутся работы по исследованию закономерностей воздействия сильных электрических и магнитных полей на различные материалы, развития и количественной оценки электрических разрядов в различных средах, по разработке принципов конструирования изоляции и способов ограничения вредного воздействия высокого напряжения на изоляцию электроустановок.

Области исследований

  • Исследование физических закономерностей и разработка методов расчета электрических разрядов в условиях, характерных для электроустановок высокого напряжения (молнии и другие атмосферные явления).
  • Разработка принципов выбора и конструирования изоляции электроустановок высокого напряжения.
  • Разработка методов расчета электрических и магнитных полей, исследование закономерностей воздействия сильных электрических и магнитных полей на диспергированные и другие материалы и изделия.
  • Разработка научных основ техники использования высоких напряжений для технологических процессов, разработка оборудования для технологий, использующих высокое напряжение.
  • Исследование атмосферных и внутренних перенапряжений, разработка методов и устройств для ограничения перенапряжений, изучение проблем электромагнитной совместимости.
  • Разработка методов и средств диагностики состояния изоляции электроустановок высокого напряжения.
  • Координация и методы испытания изоляции, электрофизические и испытательные установки высокого напряжения.
  • Исследование экологических проблем использования высоких напряжений.
  • Разработка специальных вопросов применения высоких напряжений в различных областях деятельности человека.

Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и нано-электроника, приборы на квантовых эффектах – специальность, занимающаяся созданием новых и совершенствованием существующих твердотельных электронных приборов, радиоэлектронных компонентов, изделий микро- и наноэлектроники, приборов на квантовых эффектах, включающая проблемы и задачи, связанные с разработкой научных основ, физических и технических принципов создания и совершенствования указанных приборов, компонентов, изделий, отличающаяся тем, что основным ее содержанием являются научные и технические исследования и разработки в области физики, схемотехники, конструкции, технологии, моделирования, измерения характеристик, испытания, применения указанных приборов, компонентов, изделий. Значение решения научных и технических проблем данной специальности для народного хозяйства состоит в разработке новых и совершенствовании существующих перечисленных приборов, компонентов, изделий, повышении их функциональных и эксплуатационных характеристик, а также эффективности применения.

Области исследований

  • Разработка и исследование физических принципов создания новых и совершенствования традиционных приборов твердотельной электроники, радиоэлектронных компонентов, изделий микро- и наноэлектроники, приборов на квантовых эффектах, включая оптоэлектронные приборы и преобразователи физических величин (сенсоры).
  • Разработка и исследование схемотехнических и конструктивных основ создания и методов совершенствования изделий по п. 1.
  • Разработка и исследование технологических основ создания и методов совершенствования изделий по п. 1.
  • Разработка и исследование физических и математических моделей изделий по п. 1, в том числе для систем автоматизированного проектирования.
  • Исследование и моделирование функциональных и эксплуатационных характеристик изделий по п. 1, включая вопросы качества, долговечности, надежности и стойкости к внешним воздействующим факторам, а также вопросы эффективного применения.

Вакуумная и плазменная электроника – специальность, включающая следующие разделы науки и техники: - исследования закономерностей взаимодействия свободных электронов и ионов с электромагнитными полями, создаваемыми в объемах вакуумных и газоразрядных приборов; -методы получения и формирования потоков заряженных частиц (электронов и ионов) с целью создания таких приборов; - прикладные вопросы физики разрядов в газе и вакууме применительно к созданию соответствующих приборов; - создание новых и совершенствование существующих вакуумных и газоразрядных приборов, включая вопросы разработки научных основ, физических и технических принципов реализации и совершенствования указанных приборов и их основных компонентов; - исследования и разработка технологии изготовления как приборов в целом, так и их основных узлов, специального оборудования, компонентов и материалов.

Области исследований

  • Экспериментальные и теоретические исследования физических явлений, происходящих при движении заряженных частиц (электронов, ионов) в вакууме и газе и их взаимодействии с постоянными и переменными электромагнитными полями, а также при эмиссии и адсорбции частиц на поверхностях и в объеме твердого тела с целью использования этих явлений для создания новых и совершенствования существующих вакуумных и газоразрядных приборов.
  • Теоретические и экспериментальные исследования и разработка методов расчета (включая методы анализа и оптимизации с использованием ЭВМ) различных типов вакуумных и газоразрядных приборов или отдельных их узлов и устройств с целью улучшения характеристик приборов.
  • Исследование и разработка новых конструкций приборов в целом или их отдельных узлов, а также совершенствование конструкций существующих вакуумных и газоразрядных приборов или их отдельных узлов с целью улучшения характеристик приборов.
  • Экспериментальные и теоретические исследования различных физических и химических процессов и явлений, происходящих в процессе изготовления и эксплуатации вакуумных и газоразрядных приборов, и создание математических методов оптимизации технологии изготовления таких приборов.
  • Экспериментальные и теоретические исследования процессов, происходящих при работе устройств, эмитирующих заряженные частицы, и устройств, которые бомбардируются заряженными частицами, и разработка соответствующих эмиттеров или коллекторов заряженных частиц, обеспечивающих улучшение параметров и характеристик приборов, особенно их долговечности и надежности.
  • Экспериментальные и теоретические исследования свойств материалов, используемых при изготовлении вакуумных и газоразрядных приборов, а также создание новых материалов с целью улучшения характеристик приборов.
  • Исследование характеристик новых или существующих технологических процессов, указанных в п. 4, 5 и создание нового специального оборудования и технологий, обеспечивающих повышение эффективности известных или осуществление новых прогрессивных процессов и производств.
  • Исследование специальных характеристик и параметров вакуумных и газоразрядных приборов в процессах разработки, изготовления и испытаний и разработка методик контроля и соответствующего нового или совершенствование существующего измерительного, тренировочного и испытательного оборудования, включая методы использования этого оборудования, повышающие эффективность соответствующих процессов и улучшающие качество приборов.