Размер шрифта

A
A

Межстрочный интервал

A
A

Цвет

A
A

Кафедpа квантовой pадиофизики

Информация о подразделении

8-903-470-37-33

Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript

к. 202, 214, ул. Зорге, 5, г. Ростов-на-Дону, 344090

И.О. зав кафедрой — профессор Г. Д. Чеботарев. 8-903-470-37-33.

Кафедра квантовой радиофизики образована на физическом факультете в 1991 году. Исследования по лазерной физике были начаты в 1964 году М. Ф. Сэмом на кафедре электроники СВЧ при поддержке заведующего в то время кафедрой профессора В. С. Михалевского и ректора Ростовского госуниверситета Ю. А. Жданова. Уже в 1965 году были получены первые оригинальные результаты мирового уровня - лазерная генерация на ионных переходах кадмия и цинка. В последующие годы была открыта и исследована генерация более чем на ста новых лазерных переходах в ионах 22 элементов. Созданы новые лазеры с полым катодом и поперечным высокочастотным разрядом на парах кадмия, цинка, таллия и ртути, обладающие низким уровнем шумов, в том числе лазер «белого» света. Впервые в мире созданы газоразрядные лазеры на рекомбинирующей плазме паров стронция и кальция с гелием, генерирующие в фиолетовой и ультрафиолетовой областях спектра. В дальнейшем научные исследования проводились в тесном контакте с отделом квантовой радиофизики НИИ физики и лабораторией «Газовые лазеры» Института общей физики РАН, а впоследствии - отделом физики и астрономии Южного научного центра РАН.

Педагогическая работа

Кафедра квантовой радиофизики обладает учебными и научными лабораториями, оснащенными современным оборудованием. В частности, на кафедре имеются учебные лаборатории: лаборатория квантовой радиофизики и плазменной электроники, лаборатория квантовой и оптической  электроники, лаборатория физических основ вакуумной техники. Создана новая учебная лаборатория фотоники. При кафедре имеется компьютерный класс с современной вычислительной техникой, которым студенты могут свободно пользоваться при выполнении учебной и научной работы. 

Кроме лабораторий кафедры, ряд студентов выполняет научную работу в НИИ Физики, Институте математики, механики и компьютерных наук, НИИ Физической и органической химии ЮФУ, в лабораториях Южного Научного Центра РАН, в Ростовском НИИ Радиосвязи, в ОАО «ВНИИ «ГРАДИЕНТ», ОАО «РТИ им. А.Л. Минца» и др. Научно-исследовательская работа студентов теснейшим образом связана с основными научными направлениями кафедры: исследованием и созданием новых типов газоразрядных лазеров, применением их в различных областях науки и техники, в том числе в медицине. Существенный вклад в эти исследования вносят и студенты, специализирующиеся на кафедре. Лучшие из них являются соавторами научных публикаций, участвовали в создании новых типов лазеров.

Студенты, прошедшие специализацию на кафедре, приобретают глубокие фундаментальные знания, навыки и опыт исследовательской работы по одному из наиболее современных направлений радиофизики - квантовой радиофизике, а также электронике и оптике. Кроме того, при подготовке студентов на кафедре уделяется большое внимание новому перспективному направлению в сфере высоких технологий - отонике и оптоинформатике. Дело в том, что за последние годы произошел революционный скачок в оптической науке и технике. Созданы новые поколения лазеров, приемников излучения, оптических материалов, устройств и систем на их основе. Возникли целые направления - лазерная, интегральная, волоконная, адаптивная оптика, микро- и нанооптика. Термины "Оптика" и "Оптическая и квантовая электроника " постепенно заменяется новым обобщенным названием - "Фотоника". Оно охватывает область науки и техники, связанную с использованием света (или потока фотонов) в различных  устройствах и системах. А в самой фотонике выделилось новое динамичное направление, определяющее прогресс мировой науки и техники, - "Оптоинформатика", связанная с созданием новых материалов, технологий и устройств для передачи, приема, обработки, хранения и отображение информации на основе оптических технологий. К примеру, без оптоинформатики, по существу, немыслим современный Интернет.

К перспективным примерам систем оптоинформатики можно отнести:


Полученные на кафедре знания и навыки дают ее выпускникам возможность работать в должностях научных сотрудников и инженеров НИИ и КБ в области исследования и создания новых лазеров, современных лазерных и оптических технологий, применения их в науке и технике, а также заниматься самостоятельной предпринимательской деятельностью, связанной с практическими применениями полученных знаний.

Кафедра выпускает студентов, завершивших четырехлетнее обучение по направлению подготовки бакалавриата: 03.03.03 - Радиофизика,

Кроме того, на кафедре действует магистратура по направлению:03.04.03 - 
Радиофизика (магистерская программа «Физика радиоволн»).

Темы курсовых работ, НИРС, аттестационных работ бакалавров и магистерских диссертаций тесно связаны с тематикой НИР кафедры. В специальных курсах используются новейшие результаты, полученные в ходе выполнения НИР. Для чтения лекционных курсов, руководства НИРС, курсовыми, дипломными работами привлекаются сотрудники НИИ физики ЮФУ и Южного Научного Центра РАН. Часть студентов кафедры специализируется в НИИ физической и органической химии и НИИ механики и прикладной математики ЮФУ с использованием интеллектуального потенциала и материальной базы этих подразделений.

 Аспирантура

При кафедре имеется аспирантура по специальности 01.04.03 - Радиофизика. Защита кандидатских диссертаций производится в специализированном Совете Д.212.208.10 физического факультета.

Научно-исследовательская работа

Основное научное направление: исследование, создание и применение ионных газоразрядных лазеров на парах металлов.

Основатель направления - д. ф-м. н., профессор Сэм М. Ф. (1935-2004).

Исследования ионных лазеров на парах металлов были начаты в Ростовском университете в 1964 г. на кафедре электроники СВЧ физфака Сэмом М. Ф. при поддержке заведующего кафедрой профессора Михалевского B. C. и ректора университета Жданова Ю. А. Уже в 1965 г. были получены первые оригинальные результаты мирового уровня - енерации на переходах в спектрах ионов кадмия и цинка.

На физическом факультете до создания кафедры квантовой радиофизики (1991 г.) исследования ионных лазеров на парах металлов традиционно проводились сотрудниками кафедры электроники СВЧ. С момента создания НИИ физики ведутся в тесном контакте с отделом квантовой радиофизики НИИ Физики ЮФУ.

Как признание высокой значимости и результативности исследований по газоразрядным лазерам на парах металлов, проводимых в РГУ в 1989 г. при поддержке директора Института общей физики РАН, лауреата Нобелевской премии по физике, академика Прохорова А. М. на физическом факультете была создана лаборатория «Газовые лазеры» Института общей физики РАН. Это позволило укрепить традиционные связи научной школы и РАН, увеличить объем и уровень исследований, повысить эффективность учебного процесса на кафедре квантовой радиофизики. В настоящее время научные исследования на кафедре проводятся в сотрудничестве с Южным Научным Центром РАН.

Сотрудниками коллектива опубликовано более трехсот научных работ, несколько монографий.

Начиная с 1971 г., (с интервалом в два-три года) в рамках научного направления проводятся Всероссийские (ранее Всесоюзные) симпозиумы «Лазеры на парах металлов и их применение», организатором которых традиционно выступает наш университет. На эти симпозиумы собираются ведущие ученые и специалисты в области лазеров на парах металлов от всех научно-исследовательских и научно-производственных организаций России и ближнего зарубежья. Организация симпозиумов была многократно поддержана грантами РФФИ, а также рядом отдельных грантов РФФИ для участия в них молодых ученых.

Основные результаты

Открыта лазерная генерация в ионах 22 элементов более чем на ста переходах, для которых изучены и установлены механизмы создания инверсии населенностей, определены оптимальные условия генерации. Созданы непрерывные лазеры с полым катодом и поперечным ВЧ разрядом на парах кадмия, цинка, таллия и ртути, обладающие низким уровнем шумов, в том числе лазер «белого» света. Впервые в мире созданы мощные импульсные газоразрядные лазеры на рекомбинирующей плазме газового разряда в смеси паров стронция или кальция с гелием для фиолетовой и ближней УФ областей спектра с эффективностью до 0,15 %.

Созданные лазеры могут с успехом использоваться в системах записи и воспроизведения информации, в том числе цветных изображений, в спектроскопии, для накачки красителей, в активных оптических системах, для контроля окружающей среды, в медицине и биологии. Эти оригинальные типы лазеров на парах металлов защищены 25 авторскими свидетельствами и патентами, награждены 8 медалями ВДНХ.

Многие работы по исследованию ионных лазеров на парах металлов, впервые выполненные в РГУ(ЮФУ), в дальнейшем стимулировали подобные исследования за рубежом (Великобритания, США, Австралия, Болгария, Япония, Китай). К таким работам, в частности, относятся:

Основные публикации

Монографии

Некоторые обзоры и статьи

  1. Сэм М. Ф. Лазеры и их применение // Современное естествознание / Под. ред. В. Н. Сойфера. Т. 7. Физика волновых процессов. М.: Магистр-пресс, 2001. С. 129-134.
  2. Латуш Е. Л. Принципы работы и перспективы применений рекомбинационных плазменных лазеров // Соросовский образовательный журнал. 1999. N 8. С. 83-89.
  3. Vainer V. V., Ivanov I. G., Kalinchenko G. A. and Sem M. F. "Progress in the development of a three-colour Cd-vapour ion laser with hollow cathode" // J. Russian Laser Research. V. 15. N 1. 1994. Р. 10-19.
  4. Sem M. F., Latush E. L. Kinetics of Metal Ion Recombination Lasers. In "Pulsed Metal Vapour Lasers",ed. by C.E. Little and N.V. Sabotinov. NATO ASI Series. 1. Disarmament Technologies V.5 . Kluwer Academic Publishers, Dordrecht — Boston — London. 1996. P.55-66.
  5. Latush E.L., Sem M.F., Chebotarev G.D. Strontium and calcium ion recombination lasers and their applications. In “Pulsed Metal Vapour Lasers”. Ed. by Chris E. Little and Nicola V. Sabotinov. NATO ASI Series. 1. Disarmament Technologies. V.5. Kluwer Academic Publishers. Dortrecht, Boston, London. 1996. P.149-160.
  6. Ivanov I. G., Kalinchenko G. A. а nd Sem M. F. "Optimum conditions for pumping laser transitions of cadmium ions by various processes in a hollow-cathode discharge" // J. Russian Laser Research. V.17. N 4. 1996. P. 371-380.
  7. Chebotarev G. D., Latush E. L., Sem M. F. A compact He-Sr+ (430.5 nm) laser with highly specific characteristics // J. Moscow Phys. Soc. V. 7. 1997. P. 125-128.
  8. Kalinchenko G. A., Ivanov I. G., Sem M. F., Kochur A. G. and Sukhorukov V. L. Domain pumping mechanisms of the 441.6 nm laser line in hollow-cathode steady-state discharge // J. of Physics. D: Applied Physics. Vol. 31. N 1. 1998. Р.5 0-60.
  9. Sem M. F., Ivanov I. G. Pulsed Metal Vapor Ion Lasers // Proc. SPIE. V. 3403. 1998. P. 120-129.
  10. Жуков В.В., Кожин А.А., Хусаинова И.С. Сравнительное исследование биологической активности красного и фиолетового лазерных излучений // Радиобиология. – 1983. - 22, N5. – с. 706 - 709.
  11. Латуш Е. Л., Чеботарев Г. Д., Васильченко А. В. Импульсные катафорезные лазеры на парах кадмия и стронция // Оптика атмосферы и океана. 1998. Т. 11. N 2-3. С. 171-175.
  12. Latush E.L., Chebotarev, G.D., Vasilchenko A.V. Strontium and cadmium pulsed cataphoretic lasers. // Proceedings of SPIE. 1998. V.3403. P.141-144.
  13. Чеботарев Г.Д., Латуш Е.Л. Оптимальное масштабирование рекомбинационных He-Sr+(Ca+) лазеров. // Квантовая электроника. 2000. Т.30. N5. С.393-398.
  14. Латуш Е. Л., Чеботарев Г. Д., Сэм М. Ф. Малогабаритные Не-Sr+(Ca+) рекомбинационные лазеры // Квант. электроника. 2000. Т. 30. N 6. С. 471-478.
  15. Kalinchenko G. A., Ivanov I. G. The processes in hollow cathode discharge excited by steady-state and pulse currents // Proceedings of SPIE (USA). 2001. V. 4243. P. 21-28.
  16. Иванов И. Г., Сэм М. Ф. Кинетика активных сред He-Hg, Ne-Tl и Ne-Ga импульсных ионных лазеров с разрядом в полом катоде // Оптика атмосферы и океана. 2001. Т.14. N 11. С. 1016-1021.
  17. Чеботарев Г. Д., Пруцаков О. О., Латуш Е. Л. Динамика катафореза в импульсно-периодическом разряде // Оптика атмосферы и океана. 2001. Т.14. N 11. С. 1011-1015.
  18. Латуш Е. Л., Пруцаков О. О., Чеботарев Г. Д. Деионизация плазмы послесвечения за счет ускоренной амбиполярной диффузии // Квантовая электроника. 2002. Т. 32. N 4. С. 289-293.
  19. Chebotarev G. D., Prutsakov O. O., Latush E. L. Mathematical modeling of ion recombination strontium vapor laser. // Proc. SPIE . 2004. V. 5 483. P . 83-103.
  20. Чеботарев Г.Д., Пруцаков О.О., Латуш Е.Л. Критерии пространственной однородности активных сред катафорезных импульсно-периодических лазеров на парах металлов // Квантовая электроника. 2005. Т.35. N7. С.598-604.
  21. Чеботарев Г.Д., Пруцаков О.О., Латуш Е.Л. Исследование процессов контракции и расконтрагирования в активной среде рекомбинационного He-Sr+ лазера // Оптика атмосферы и океана. 2006. Т.19. N2-3. С.113-120.
  22. Чеботарев Г.Д., Латуш Е.Л., Пруцаков О.О., Фесенко А.А. Кинетика активной среды рекомбинационного He-Sr+ лазера. 1. Пространственно-временные характеристики // Квантовая электроника. 2008. Т. 38. N4. С. 299-308.
  23. Чеботарев Г.Д., Латуш Е.Л., Фесенко А.А. Кинетика активной среды рекомбинационного He-Sr+ лазера. 2. Достижимые энергетические характеристики // Квантовая электроника. 2008. Т. 38. N4. С. 309-318.
  24. Солдатов А.Н., Юдин Н.А., Васильева А.В., Полунин Ю.П., Чеботарев Г.Д., Латуш Е.Л., Фесенко А.А. О предельной частоте следования импульсов генерации ионного самоограниченного лазера на парах стронция. // Квантовая электроника. 2008. Т.38. N11. С.1009-1015. 
  25. Чеботарев Г.Д., Латуш Е.Л., Фесенко А.А. Оптимизация и управление выходными характеристиками Не-Sr+(Ca+) рекомбинационных лазеров // Оптика атмосферы и океана. 2008. Т. 21. N8. С. 682-690.
  26. Васильева А.В., Латуш Е.Л., Полунин Ю.П., Солдатов А.Н., Чеботарев Г.Д., Юдин Н.А. Визуализация ИК-излучения лазера на парах стронция // Известия высших учебных заведений. Физика. 2010. N5/2. С.62-65.
  27. A.N. Soldatov, N.A. Yudin, Yu.P. Polunin, A.V. Vasilieva, G.D. Chebotarev, E.L. Latush, A.A. Fesenko. Development of a strontium vapor laser with pulse repetition frequency up to 1 MHz // Proc. SPIE, 2010, V.7751, P.77510U-77510U-11.
  28. Г.Д. Чеботарев, О.О. Пруцаков, Е.Л. Латуш. Моделирование ионного рекомбинационного лазера на парах кальция. // Электромагнитные волны и электронные системы, 2012, N6, С. 51-55.
  29. А.Н. Солдатов, Е.Л. Латуш, Г.Д. Чеботарев, Н.А. Юдин, А.В. Васильева, Ю.П. Полунин, О.О. Пруцаков. Импульсно-периодические лазеры на парах стронция и кальция. // Международный журнал экспериментального образования, 2012, N 10, С. 109-111.
  30. Г.Д. Чеботарев, Е.Л. Латуш, А.А. Фесенко. Ионный лазер на парах кадмия с возбуждением в секционированной металло-диэлектрической разрядной трубке. // Электромагнитные волны и электронные системы, 2013, N9, С. 55-61.
  31. Г.Д. Чеботарев. Оптимизация малогабаритных ионных рекомбинационных He-Sr лазеров. // Электромагнитные волны и электронные системы, 2014, N9, С. 65-70.
  32. Г.Д. Чеботарев, Е.Л. Латуш. Лазер на парах стронция в режиме совместной генерации на видимых и ИК переходах SrII и SrI. // Электромагнитные волны и электронные системы, 2015, N6, С. 102-106.
  33. В.В.Белозеров, С.И.Буйло, С.П.Зинченко, Иванов И.Г. Возбуждение акустической эмиссии лазерным излучением для исследования структурных изменений в композитах и полимерах // Дефектоскопия, 2008, т.44. N9. с.38-45.
  34. Кравченко А.В. Иванов И.Г Инверсная заселенность в ионных лазерах на парах щелочноземельных металлов при накачке перезарядкой в импульсном разряде с полым катодом // Оптика атмосферы и океана. 2009. Т. 22. N11. С. 1060 1064.
  35. V.V.Belozerov, S.I.Bujlo, S.P.Zinchenko, Ivanov I.G. Excitation of acoustic emission by laser radiation for studies of composites and polymers. // Russian Journal of Nondestructive Testing, 2008. 44, No 9, 615-620.
  36. С.П. Зинченко, И.Г. Иванов. Энергетические и временные характеристики импульсных ионных лазеров на парах металлов с накачкой в разряде с полым катодом // Вестник Южного Научного Центра Российской АН. 2010. Т.6. N4. С. 24-31.
  37. Рязанов А.В., Иванов И.Г., Инверсная заселенность в импульсном газоразрядном лазере на парах таллия и новые ионные лазерные переходы // Известия Высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Естественные науки. 2010. N4, С.52-56.
  38. Зинченко С.П., Иванов И.Г. Импульсные ионные лазеры с полым катодом: параметры накачки и генерации // Квантовая электроника. 2012, Том 42, N6, 518–523. Zinchenko S.P., Ivanov I.G. Pulsed hollow-cathode ion lasers: pumping and lasing parameters Quantum Electronics, 2012, 42 (6), 518–523 .
  39. Рязанов А.В., Иванов И.Г. Энергетические характеристики новых ИК-лазерных переходов в ионных спектрах металлов // «Электромагнитные волны и электронные системы». 2013. Т.18. N9, С. 62-68.
  40. Ryazanov A.V., Ivanov I.G., Privalov V.E. About Creation of Population Inversion in Mixture of Inert Noble Gas and Metal Vapor // Optical Memory and Neural Networks (Information Optics). 2014. Vol. 23. No 3. P.177-184.
  41. Рязанов А.В., Иванов И.Г. Энергетические характеристики ионных лазерных переходов селена при импульсной накачке // «Электромагнитные волны и электронные системы». 2014. Т.19. N9, С. 72-76.
  42. Иванов И.Г., А.М.Бессмертный. Расщепление линий генерации газоразрядных лазеров на парах таллия, галлия и индия. // «Электромагнитные волны и электронные системы». 2015. Т.20. N6, С. 98-101.
  43. А.Н. Солдатов, Г.Д. Чеботарев, Е.Л. Латуш, Ю.П. Полунин, А.С. Шумейко, Н.А. Юдин. Лазер на парах стронция с ионизационным и рекомбинационным механизмами формирования инверсии. // Квантовая электроника, 2016, Т.46, N12, С.1142–1145.
  44. Е.Л. Латуш, Г.Д. Чеботарев. Оптимизация характеристик ионного лазера на парах кальция. // Физические основы приборостроения, 2016, Т.5, N5, С.74-83.
  45. Зинченко С.П., Иванов И.Г. Оптимизация условий создания инверсии в ионных лазерах на парах металлов с разрядом поперечного типа. // Физические основы приборостроения, 2016, Том 5, N 5, с. 66-73.
  46. Жуков В.В., Кожин А.А., Мрыхин В.В. Биологическая активность красного и инфракрасного лазерного излучения в экспериментальных моделируемых условиях // Известия вузов. Северо-Кавказский регион. Естественные науки. - 2016. - N 1. - с. 54 – 60.
  47. Жуков В.В., Корчагин А.А. О возможности применения рекомбинационного лазера на парах стронция для лечения сосудистых дефектов кожи // Лазерная медицина. - 2016. - 20. - Вып. 3. - с. 86.
  48. Зинченко С.П., Иванов И.Г. Параметры одновременной многоволновой генерации в импульсном разряде с полым катодом // Труды Южного научного центра Российской Академии наук. Т.VI. "Математика. Механика. Химия. Физика" / Под. ред. акад. Г.Г. Матишова и В.А. Бабешко. Изд. ЮНЦ РАН. Ростов-на-Дону. 2016. С.299-317. ISBN 978-5-4358-0121-7.
  49. Ivanov I.G., Privalov V.E. Spectral characteristics of gas discharge ion lasers on vapors of thallium and gallium // Optical Memory and Neural Networks (Information Optics). 2016. V.25. N2. P.118-122. 
  50. Иванов И.Г., Зинченко С.П. Генерация лазеров на парах металлов с разрядом поперечного типа при высокой частоте повторения импульсов накачки // Инженерный вестник Дона. 2016. N3. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n3y2016/3694.
  51. Иванов И.Г., Олейников А.А. Генерация лазеров на парах металлов с разрядом поперечного типа и комбинированной активной средой // Инженерный вестник Дона, 2017, N3. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive//n3y2017/4298.
  52. Жуков В.В., Кожин А.А., Мрыхин В.В., Попова В.А. Биологические аспекты
    применения лазерного излучения в коррекции экологически обусловленных
    патологических процессов // Известия вузов. Северо-Кавказский регион.
    Естественные науки. - 2017. - N 1. - С. 59 - 66. 
  53. Чеботарев Г.Д. Частотно-энергетические характеристики ионных He-Ca лазеров // Инженерный вестник Дона, 2017, N3. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n3y2017/4285. 
  54. Чеботарев Г.Д. Управление характеристиками рекомбинационных лазеров на парах стронция и кальция // Инженерный вестник Дона, 2017, N4. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n4y2017/4475.
  55. Жуков В.В., Письменский А.В., Кожин А.А. Комплексная озоно-лазерная терапия больных нейродермитом // Лазерная медицина. - 2018. - т. 22. - N 1. - С. 34-37.
     

Сотрудники и преподаватели кафедры

Чеботарев Геннадий Дмитриевич - профессор, и.о. зав. кафедрой
Латуш Евгений Леонидович - профессор
Иванов Игорь Григорьевич - профессор
Жуков Владимир Валентинович - доцент
Строилова Надежда Александровна - инженер 1 категории
Дрынкина Людмила Федоровна - инженер

 

 

06.12.2018