Информация о международном научном сотрудничестве ОИВТ РАН.

Сведения о международном научном сотрудничестве Института в 2014 году.

ОИВТ РАН продолжал сотрудничество с ведущими российскими и зарубежными научными центрами практически по всем направлениям своей научной деятельности. Взаимодействие с партнерами осуществлялось в рамках грантов отечественных и международных научных фондов на проведение совместных исследований, международных программ, двух- и многосторонних соглашений, контрактов и т.п.

НИЦ-1.

1. В рамках совместного проекта РФФИ и Государственного фонда естественных наук (ГФЕН) Китая №14-02-91171, а также в рамках научного сотрудничества между ОИВТ РАН, Йоркским университетом (Великобритания), Лабораторией Резерфорда-Эплтона (Великобритания), Лос Аламосской Национальной Лабораторией (США) и Сандийской Национальной Лабораторией (США), сотрудники Лаборатории № 1.2.5. экспериментально исследовали экстремальное состояние вещества с доминирующей ролью радиационных каналов возбуждения, изучали процессы возбуждения спектров полых ионов в плазме газово-кластерных и твердотельных мишеней, возбуждаемой воздействием сверхмощных лазерных импульсов сверхвысокого контраста.

2. Согласно договорам о совместных научных исследованиях с Университетом Невады (г. Рено, США) и Институтом химико-физических процессов (г. Пиза, Италия), сотрудниками Лаборатории № 1.2.5. проводились работы по изучению излучательных свойств плазмы твердотельной плотности, создаваемой фемтосекундными импульсами высокой интенсивности и контраста, а также по электронной радиографии малоконтрастных объектов с использованием лазерно-плазменного источника.

3. Продолжены работы в рамках соглашения о совместных научных исследованиях между Канзайским Институтом фотоники Агентства атомной энергии Японии и ОИВТ РАН. Выполнен цикл совместных работ по исследованию пространственных и когерентных свойств рентгеновских многокаскадных пучков. Кроме того, с коллегами из Агентства по атомной энергии Японии и сотрудниками Лаборатории № 1.2.5. в рамках совместного проекта РФФИ и Японского общества продвижения науки № 14-02-92107 проводились работы по развитию методов голографического контроля адаптивной плазменной рентгеновской оптики.

4. Совместно с Дуйсбургским университетом (Германия) проводились исследования по теме “Роль водорода в формировании углеродных наночастиц” (DFG Project SCHU 1369/10-1). В рамках этого проекта сотрудники ОИВТ РАН (Лаборатория № 1.1.2.2.) продолжали исследования высокотемпературного формирования наночастиц углерода в ударных волнах, плазменных реакторах и пиролитических пламенях.

5. Сотрудники Лаборатории № 1.2.5. ОИВТ РАН проводили совместные работы с Университетом Оберна (Auburn University, США) и Университетом Поля и Марии Кюри (г. Париж, Франция) по исследованию нелинейных эффектов в рентгеновском диапазоне спектра в фемтосекундной лазерной плазме кластерных мишеней.

6. В рамках соглашения между ОИВТ РАН и Научным центром фотонных исследований Японского агентства по атомной энергии (г. Киото, Япония) в отделе № 1.2.2. проводились работы по изучению эффекта и измерению порога абляции металлов и диэлектриков под воздействием излучения рентгеновского лазера.

7. В рамках соглашения о научном сотрудничестве между ОИВТ РАН (Лаборатория № 1.1.1.) и Технологическим Университетом Лулеа (Lulea University of Technology, Lulea, Sweden) продолжались совместные экспериментальные исследования фазовых превращений и структурной устойчивости углеродных нанотрубок при ударном сжатии в области давлений до 100 ГПа.

8. Лаборатория № 1.2.1.1. ОИВТ РАН совместно с Институтом теоретической физики и астрофизики университета г. Киль, а также Университетами г. Грайфсвальда и г. Берлина (Германия) продолжили сотрудничество по численному моделированию свойств сильно неидеальных кулоновских систем. Лаборатория № 1.2.5. совместно с Университетом Бордо и Европейским центром синхротронного излучения (ESRF, Франция) исследовали дифракционные и отражательные свойства кристаллических элементов, используемых для построения рентгеновских радиографических изображений плазменных объектов.

9. В рамках соглашения между ОИВТ РАН и Техническим Университетом г. Эйндховен продолжалось многолетнее российско-голландское научное сотрудничество. Были выполнены совместные исследования по универсальности спектра фонон-ротонных возбуждений в классических и квантовых жидкостях. В исследованиях принимали участие сотрудники Отдела № 1.2.4. и профессора G.J.F.van Heijst, P.P.J.M. Schram - Технический Университет, г.Эйндховен.

10. В рамках соглашения о сотрудничестве между ОИВТ РАН и Университетом Гумбольдта (г. Берлин, Германия), Отдел № 1.2.4. в кооперации с сотрудниками кафедры Статистической физики Университета Гумбольдта продолжили исследования влияния плазмы на спектр квазиравновесного излучения.

11. В октябре 2014 года при участии сотрудников Лаборатории № 1.2.1.1. были проведены предполетная подготовка и запуск на Международную космическую станцию (МКС) российско-европейской космической аппаратуры нового поколения “Плазменный кристалл - 4”. Аппаратура была установлена российскими космонавтами на европейском научном модуле “Columbus”. Начиная с 2015 года, на борту МКС планируется проведение систематических экспериментов по исследованию пылевой плазмы в комбинированном газовом разряде. В рамках нового Соглашения о сотрудничестве между ОИВТ РАН и Лабораторией комплексной плазмы Германского космического агентства (DLR) в Лаборатории № 1.2.1.1. начаты работы по разработке нового космического эксперимента “EKOPlasma” по исследованию пылевой плазмы большого объема на Российском сегменте МКС. Лаборатория № 1.2.1.1. принимала участие в работе Европейской научной группы (Facility Science Team, FST) по научному сопровождению аппаратуры “Плазменный кристалл - 4”.

12. В рамках Соглашения о сотрудничестве между Президиумом РАН и Французским национальным комитетом по научным исследованиям (CNRS) Лаборатория № 1.2.3.2. в сотрудничестве с ФИАН (Москва) изучала нелинейное взаимодействие коротких лазерных импульсов с плазмой и процесс лазерно-плазменного ускорения электронов, а Лаборатория № 1.1.3. вела исследования по теме “Фазовые переходы и образование наноструктур при взаимодействии лазерного излучения с твердотельными мишенями”.

13. В рамках соглашений о сотрудничестве между ОИВТ РАН и Центром ускорения тяжелых ионов (GSI, г. Дармштадт, Германия), а также между ОИВТ РАН и Лабораторией физики газов и плазмы (LPGP) Парижского Университета Лаборатория № 1.2.3.2. изучала нелинейное взаимодействие интенсивного лазерного излучения с веществом и процесс каналированного распространения мощных лазерных импульсов в капиллярах. Лаборатории №№ 1.2.3.2., 1.2.5., 1.1.3. и Отдел № 1.2.3. в рамках соглашений о сотрудничестве между ОИВТ РАН и Центром ускорения тяжелых ионов (GSI, г. Дармштадт, Германия) принимали участие в разработке плана и проведении совместных экспериментальных исследований на петаваттной лазерной системе Phelix.

14. В рамках заключенного соглашения между ОИВТ РАН и Институтом физики ударных воздействий Империал-колледжа (Institute of Shock Physics of Imperial College) (г. Лондон, Великобритания) и с отделением физики Гарвардского Университета (г. Гарвард, США), Отделение № 1.1. проводило работы в области фундаментальных исследований ударно-волновых явлений.

15. В рамках соглашения между ОИВТ РАН (Лаборатория № 1.2.5.) и Университетом Тор Вергата (Италия), а также в сотрудничестве с коллегами из Университета Бордо (Франция) и Центра ускорения тяжелых ионов (GSI, г. Дармштадт, Германия) проводились исследования релятивистских электронных токов индуцированных воздействием суб-петаваттных лазерных импульсов в твердотельных мишенях, изучался изохорический нагрев плотной плазмы релятивистскими электронами.

16. В сотрудничестве с Лабораторией по использованию интенсивных лазеров Политехнической школы (LULI Ecole Polytechnique, Франция), Ливерморской национальной лабораторией (Lawrence Livermore National Laboratory, США), Центром Гельмгольца в Дрездене-Розендорфе (Германия) и рядом других научных центров сотрудниками Лаборатории № 1.2.5. проводились исследования сверхзвуковых плазменных струй и явлений характерных для астрофизической плазмы, создаваемой в лабораторных условиях сверхмощными лазерными импульсами. Изучена эволюция плазменных струй во внешних магнитных полях, по результатам работы опубликована статья в журнале Science.

17. Продолжается 3-х летний контракт ОИВТ РАН (Лаборатория № 1.1.4.2.) с Комиссариатом по атомной энергии Франции (CEA, Bruyères-le-Châtel) о постановке эксперимента на лазерной установке Le Laser Megajoule для изучения термодинамических и переносных свойств плотной плазмы алюминия.

18. В Отделе № 1.2.3. на установках лазерного фемтосекундного комплекса ОИВТ РАН проводились совместные с Центром биофотоники Гарвардского Университета (Center for Advanced Biomedical Imaging and Photonics, Harvard University Boston, Massachusetts, USA) исследования механизма люминесценции горячих электронов золотых наностержней (онкомаркеров) и теплового излучения горячих электронов металлов. На базе уникальной тераваттной фемтосекундной хром-форстерит лазерной системы ОИВТ РАН, не имеющей аналогов в мире, совместно с сотрудниками Paul Scherrer Institute и Ecole Polytechnique Federale de Lausanne, (Швейцария), впервые в мире получена рекордная мощность импульса направленного терагерцового излучения и рекордная напряженность электрического поля в пятне фокусировки.

НИЦ-2

1.В 2014 году начаты работы в рамках проекта РФФИ «Фундаментальные исследования процессов получения и очистки биоводорода для использования в топливных элементах», выполняемого совместно со специалистами Университета Фенг Чиа, Тайвань. Сотрудники Лаборатории № 2.1.3.3. и Университета Фенг Чиа провели две рабочих встречи (семинара) с обменом данными по составу примесей, технологиям производства, наиболее перспективным схемным решениям при очистке биоводорода для дальнейшего использования в энергоустановках на топливных элементах.

2. В рамках сотрудничества с университетом Нового Южного Уэльса (UNSW, Sydney, Australia), университетом Реймса (Université deReims Champagne-Ardenne, France), а также c Австралийским Национальным Университетом (ANU, Canberra, Australia), онкологическим департаментом Госпиталя Принца Уэльского (Sydney, Australia), клиникой Шарите (Charité – Universitätsmedizin Berlin) в Берлине и медицинским фондом BrounFoundation (Basel, Switzerland) продолжена работа по методическим основам инфракрасной гипертермии опухолей. В 2014 году сотрудниками Лаборатории № 2.1.1. на эту тему были опубликованы совместные статьи и доклады на международных конференциях.

3. В 2014 году было продолжено сотрудничество с лабораторией Laboratory of Thermal Kinetics (LTN) (School of Engineering, University of Nantes, France) по спектроскопическому исследованию и теоретическому моделированию морфологии и кинетики кристаллитов в образцах полипропилена, прошедших термическую обработку. На эту тему опубликованы совместная статья и сделаны три доклада на международных конференциях сотрудниками Лаборатории № 2.1.1.

4. В рамках гранта Royal Academy of Engineering (UK) начато сотрудничество с University of Kingston по использованию тонкодисперсного тумана из водяных капель для защиты от теплового воздействия пожаров. В соответствии с Distinguished Visiting Fellowship данная работа будет продолжена во время запланированной на 2015 г. совместной работы в Kingston University. На втором этапе работы запланировано участие коллег из Brigham Young University (Provo, Utah, USA), сотрудничество с которыми уже начато сотрудниками Лаборатории № 2.1.1.

5. В рамках выполнения СОГЛАШЕНИЯ № 14.616.21.0029. по теме «Разработка и моделирование реактора для обработки топлива и отходов» с участием организации – иностранного партнёра: Centre For Research And Technology Hellas/Chemical Process And Energy Resources Institute (Греция) сотрудниками Отдела № 2.1.3. проводились работы с целью создания предпосылок для вовлечения в топливный баланс низкокалорийного твердого топлива, расширения его применения в коммунальной и промышленной энергетике. Разработан метод утилизации угольных отходов и низкосортных углей при их совместном сжигании с биомассой. Проведены исследования влияния режимных параметров процесса предварительной термической обработки на теплотехнические характеристики гранул из биомассы и угля. Иностранным партнером разработана модель и проведен расчет реактора для термической обработки гранул. На основании расчетов был разработан эскизный проект комплексной пилотной установки. Результаты исследования будут использованы в коммунальной и промышленной энергетике при использовании низкосортных твердых топлив для существующих и вновь проектируемых котельных установок малой и средней мощности.

6. Сотрудниками Отделения № 2.2. закончены исследования по воздействиям возмущений, создаваемых плазменными актуаторами, на генерацию акустических волн в слое смешения выхлопной струи турбореактивного двигателя в рамках участия в международной Программе OpenAir (7 рамочная Программа Еврокомиссии).

7. В рамках участия в международной Программе BUTTERFLI (7 рамочная Программа Еврокомиссии) в Отделе № 2.2.3 проводилось исследование плазменных актуаторов применительно к задачам управления баффетом крыла при трансзвуковых скоростях, а также затягивания ламинарно-турбулентным переходом на стреловидном крыле.

8. В рамках сотрудничества с Мичиганским университетом (США) сотрудниками Отдела № 2.1.2. и научной группой этого университета, возглавляемой профессором Зикановым, проводятся совместные работы по прямому численному моделированию (DNS) процессов гидродинамики и теплообмена при турбулентных течениях электропроводных сред в условиях сильного воздействия массовых сил различной природы – электромагнитной и гравитационной. Работы проводятся как теплофизическое обоснование проектируемых термоядерных реакторов-токамаков с жидкометаллическим или жидкосолевым теплоносителем. Результаты представлены в форме совместных публикаций и докладов на международных конференциях.

9. Развиваются научные контакты сотрудников Отдела № 2.1.2. в области экспериментальных исследований и численного моделирования процессов МГД- теплообмена жидких металлов с Калифорнийским университетом (США), с научным коллективом, возглавляемым М. Абду и С. Смоленцевым.

10. В рамках сотрудничества с американской компанией National Instruments сотрудники Отдела № 2.1.2 работают над созданием функционального ряда типовых тиражируемых систем автоматизации теплофизического эксперимента, испытаний и технической диагностики энергоустановок. Разработки представлены на международной выставке-конференции NIDays-2014.

НИЦ-3.

НИЦ-3 продолжал сотрудничество по созданию нового типа суперконденсаторов:

1. Совместная разработка нового сепаратора суперконденсатора на основе ароматического полиамида (Twaron Aramid) - фирма TeijinLtd (Япония).

2. Совместная разработка суперконденсатора нового поколения – Institut Electrotechniki (Польша).

3. Совместная разработка новых электродов для суперконденсаторов – Plasma chemGmbH (Германия).

НИЦ-4.

1. В рамках Соглашения о сотрудничестве между Центром микрогравитации Бременского Университета (Германия), ZARM, ОИВТ РАН и МФТИ начаты работы по экспериментальному и теоретическому исследованию горения в условиях микрогравитации на уникальном экспериментальном стенде «FallTower» (ZARM).

2. Проводились научные работы в области информатизации и климата, в частности, по последствиям пыльных бурь в Казахстане с Международным Университетом информатизации в Казахстане, подготовлены проекты и совместные публикации.

3. Подготовлен план совместных работ с Омега-группой МИТ и Рочестерского университета по работам в области инерционного лазерного синтеза по направлениям изучения деградационных спектров электронов и ионов и проявления релей-тейлоровской неустойчивости в экспериментах по лазерному инерционному синтезу.

4. Совместно с университетом Енсей, Республика Корея, проводились совместные работы по электрическим разрядам в газожидкостной среде, подготовлен проект в программу совместных исследований России и Кореи.