КНУ імені Тараса ШевченкаФРЕКСКафедра фізичної електронікиГоловнаІсторія кафедри

Історія кафедри фізичної електроніки (детально)

Заснування

Кафедра фізичної електроніки є найстарішою кафедрою нашого факультету.

Коли у 1933 р. було прийняте рішення про відновлення Київського університету (закритого рішенням радянського уряду України у 1920 р.), в його складі було організовано фізико-математичний факультет. На факультеті відразу ж було створено серед інших і спеціалізацію «електрофізика», якою керував молодий учений, співробітник Інституту фізики Моргуліс Н.Д. У 1937 р. спеціалізацію було реорганізовано в однойменну кафедру, яка у 1940 р. ввійшла до складу новоствореного фізичного факультету. На цей час її керівник Моргуліс Н.Д. вже став доктором фізико-математичних наук, професором та членом-кореспондентом Академії наук УРСР. У 1952 р. кафедра електрофізики була перейменована в кафедру електроніки (з початку 1960-х рр. – кафедра фізичної електроніки). Тоді ж на її базі було організовано радіофізичний факультет. На першому етапі існування факультету, коли його робота здійснювалася в режимі секретності, кафедра електроніки в документах називалася кафедрою № 2.

Визначний український учений Наум Давидович Моргуліс, який очолював кафедру практично до самої своєї смерті, став засновником Київської наукової школи з фізичної електроніки. Ця школа поєднує дослідження в галузі фізики поверхні та емісійних явищ і фізики низькотемпературної плазми. Серед учнів Моргуліса Н.Д. – три академіки та три члени-кореспонденти Національної Академії наук України, численні доктори наук, професори, що працюють в установах Академії наук (Інститут фізики, Інститут ядерних досліджень, Інститут електрозварювання, Інститут вугільних енерготехнологій, Інститут газу та інші) та вищих навчальних закладах (у першу чергу – в Київському національному університеті імені Тараса Шевченка). Значна частина представників Київської школи фізичної електроніки є випускниками кафедри різних років.

Кадровий склад кафедри

Серед перших викладачів кафедри, які працювали на ній ще в довоєнні роки, крім Моргуліса Н.Д. (який суміщав завідування кафедрою з посадою завідувача відділу Інституту фізики АН УРСР), можна назвати Потіоху та Полуніну Н.Д. Вони, а також Яговдик В.С., викладали на кафедрі і в повоєнний час, але в 1949 році були звільнені з роботи як особи, що перебували на окупованій території (такі особи тоді вважалися політично неблагонадійними). Певний час проводили заняття зі студентами Борзяк П.Г. (у майбутньому член-кореспондент АН УРСР) та Зінгерман Я.П.

У 1949 р. на кафедру було прийнято асистента Дерюгіна І.А., що мав досвід роботи в галузі радіотехніки. Як сумісники, на кафедрі працювали Ляшенко В.І. (Інститут фізики АН УРСР) та Бова Н.І. (доцент Київського політехнічного інституту). Для поповнення викладацького складу в 1949-50 рр. були прийняті до аспірантури Левитський С.М. (випускник Київського політехнічного інституту 1949 р.) та Находкін М.Г. (випускник кафедри 1950 р.), які з 1952 р. стали працювати викладачами. До складу кафедри увійшов також доцент Гуртовий М.Є. (раніше працював в Інституті фізики, після 1952 р. перейшов на фізичний факультет). У 1953-54 рр. захистили кандидатські дисертації Левитський С.М. та Находкін М.Г., а на посади асистентів були прийняті випускники 1952 р. Городецький Д.О. та Пікус Г.Я. (захистили кандидатські дисертації відповідно в 1959 р. та в 1957 р.). У 1954 р. з аспірантури Інституту фізики повернувся на кафедру випускник 1951 р. Кучеренко Є.Т. (захистив кандидатську дисертацію в 1955 р.). До аспірантури були прийняті майбутні викладачі кафедри Бойко Б.А. та Тищенко В.Д. Асистентом кафедри став Романовський В.О. (обіймав цю посаду в 1956-59 рр.).

У 1960-ті рр. викладачами кафедри працювали: проф. Моргуліс Н.Д. (завідувач, з 1961 р. став штатним співробітником університету), доценти Городецький Д.O., Кучеренко Є.Т. (до 1963), Левитський C.M., Находкін М.Г. (у 1966 р. захистив докторську дисертацію), ст. викладачі Пікус Г.Я., Михайловський Б.I., асистенти Бойко Б.A. та Шашурін І.П. Ученим секретарем кафедри в цей період був Шашурін І.П. До викладання залучалися також д.ф.-м.н. Габович М.Д. (Інститут фізики), проф. Дикман І.М. (Інститут напівпровідників), д.ф.-м.н. Ситенко О.Г. (пізніше – академік, директор Інституту теоретичної фізики НАНУ).

Кафедра електроніки. Фото 1958 року. Перший ряд (зліва направо): Є.Т. Кучеренко, М.Г. Находкін, Н.Д. Моргуліс, С.М. Левитський, Г.М. Тальнова, І.Я. Подчерняєв. Другий ряд: І.П. Шашурін, Г.С. Крамаренко, В.І. Яценко, Б.І. Михайловський, В.І. Пампура, Г.Я. Пікус, В.Д. Тищенко, Б.А. Бойко, Мамута, В.П. Дем’яненко, Г.О. Зиков, Д.О. Городецький, В.О. Романовський.

Наприкінці 1960-х - на початку 1970-х рр. на кафедрі сталися значні кадрові зміни. У 1968 р. доц. Д.О. Городецький очолив кафедру електрофізики (докторську дисертацію захистив у 1973 р.). У 1972 р. проф. М.Г. Находкін організував і очолив кафедру кріогенної та мікроелектроніки, а в 1972 р. став деканом радіофізичного факультету. Нарешті, доц. С.М. Левитський, захистивши в 1972 р. докторську дисертацію, наступного року очолив кафедру радіоелектроніки.

Незадовго до смерті Н.Д. Моргуліса в. о. зав. кафедри фізичної електроніки став доц. Шашурін Ігор Петрович – випускник кафедри 1957 р., учень С.М. Левитського, відомий фахівець у галузі надвисокочастотних явищ у плазмі. Він обіймав цю посаду з 1976 р. по 1985 р.

На той час на кафедрі працювали такі викладачі: проф. Г.Я. Пікус (захистив докторську дисертацію в 1978 р.), доц. Баранчук М.C., доц. Михайловський Б.I., доц. Шашурін I.П., ст. викл. Бойко Б.А., ст. викл. Жмудський О.О., ас. Тальнова Г.M. Ученим секретарем кафедри був Жмудський О.О. В період 1982-1985 рр., після переходу Тальнової Г.M. на іншу роботу та в зв’язку з хворобою Бойка Б.А., на педагогічну роботу перейшов В.Я.Черняк. Для читання спецкурсів на кафедру запрошувались лауреат Державної премії УРСР проф. Сарбей О.Г. (Інститут фізики АН УРСР), лауреат Державної премії УРСР проф. Ораєвський В.М. (Інститут ядерних досліджень АН України, пізніше – директор Інституту земного магнетизму, іоносфери та поширення радіохвиль АН СРСР, м. Троїцьк Московської області, почесний академік НАНУ), доценти Коцаренко М.Я. і Чайка Г.Є., к. ф.-м. н. Чутов Ю.І., лауреат Державної премії УРСР, к. ф.-м. н. Лиситченко В.В. (Інститут ядерних досліджень АН УРСР).

Кафедра електроніки. Фото 1959 р. Перший ряд (зліва направо): доц. Д.О. Городецький, інж. Г.М. Тальнова, доц. С.М. Левитський, проф. Н.Д. Моргуліс, доц. М.Г. Находкін, м. н. с. Г.Я. Пікус Другий ряд: ст. лаб. Ю.П. Корчевой, ст. викл. Б.І. Михайловський, зав. лаб. В.П. Дем’яненко, ст. склодув В.С. Жила, ас. Б.А. Бойко, асп. П.В. Мельник Третій ряд: ст. лаб. Л.М. Хатькова, слюсар О.С. Пономаренко, інж. В.П. Немцев, ас. В.Д. Тищенко, електротехнік М.М. Пірязєв, зав. лаб. Г.О. Зиков, ас. І.П. Шашурін

У 1986 р., після захисту докторської дисертації, завідувачем кафедри був обраний Чутов Юрій Iванович (1937-2005) – випускник кафедри 1960 р., учень Моргуліса Н.Д., відомий фахівець у галузі плазмодинаміки та моделювання запорошеної плазми. Він очолював кафедру до 2002 р.

У 1990-х рр. викладацький склад поповнили к. ф.-м. н. Кравченко О.Ю., колишній випускник механіко-математичного факультету, і випускник кафедри Пікож В.В. (був ученим секретарем кафедри). До викладацької роботи в 1993 р. був залучений зав. ПНДЛ фізичної електроніки, к. ф.-м. н. Шнюков В.Ф., який з 1995 р. після захисту докторської дисертації обійняв посаду професора. Після раптової смерті Шнюкова В.Ф. у 1998 р. посаду доцента зайняв його учень – к. ф.-м. н. Лушкін О.Є., який після переходу Пікожа В.В. на іншу роботу став ученим секретарем кафедри. В 1999 р. на посаду професора був обраний випускник кафедри 1973 р. д. ф.-м. н. Ільченко В.В. У цей період до читання спецкурсів для студентів кафедри залучалися провідні вчені академічних інститутів: чл.-кор. НАНУ, д. ф.-м. н. Загородній А.Г., д. ф.-м. н. Якименко І.П. (Інститут теоретичної фізики ім. М.М.Боголюбова), акад. НАНУ, д. ф.-м. н. Наумовець А.Г., д. ф.-м. н. Коваленко В.П., д. ф.-м. н. Браун О.М., к. ф.-м. н. Зеленська І.І. (Інститут фізики), к. ф.-м. н. Крюченко Ю.В. (Інститут фізики напівпровідників).

Кафедра фізичної електроніки. Фото 2006 року. Перший ряд (зліва направо: І.В. Присяжневич, А.М. Веклич, Н.І. Марущак, О.Ю. Кравченко, Т.Є. Лиситченко, В.В. Ільченко, О.І. Кравченко. Другий ряд: В.Я. Черняк, С.В. Сорока, І.О. Анісімов, С.М. Левитський, І.П. Шашурін, В.М. Телега, О.Є. Лушкін. Третій ряд: В.В. Юхименко, М.Б. Рибець, К.Г. Філоненко, Є.В. Мартиш, В.А. Зражевський, Б.М. Поліщук, Г.І. Левада. Четвертий ряд: І.І. Бех, Ю.П. Веремій, О.В. Зубченко, Ю.В. Лаврукевич, Ю.І. Слюсаренко, О.П. Торбенко, О.І. Кельник.

У 2002 р. завідувачем кафедри став Анісімов Ігор Олексійович – учень Левитського С.М., д. ф.-м. н., який до того працював на кафедрі радіоелектроніки (пізніше – напівпровідникової електроніки), дослідник у галузі електродинаміки плазми та плазмової електроніки. Невдовзі потому на кафедру було покладено викладання загальних дисциплін радіоелектронного циклу, і до її складу увійшли колишні викладачі кафедри радіоелектроніки (напівпровідникової електроніки) – проф. Левитський С.М., який працював на кафедрі в 1952-1973 рр., а пізніше – доц. Слюсаренко І.І., ас. Кельник О.І.

В цей час на кафедрі працювали 12 штатних викладачів. Серед них 4 д. ф.-м. н., професора (Анісімов І.О., Ільченко В.В., Левитський С.М., Черняк В.Я.), 6 к. ф.-м. н., доцентів (Веклич А.М., Кельник О.І., Кравченко О.Ю., Лушкін О.Є., Мартиш Є.В., Слюсаренко І.І.), а також 2 асистенти (Бех І.І., Сорока С.В.), завідував кафедрою проф. Анісімов І.О. Обов’язки вченого секретаря виконував доц. Лушкін О.Є., обов’язки технічного секретаря – інж. Марущак Н.І. З 12 штатних викладачів 8 були випускниками кафедри, ще 3 закінчили аспірантуру на кафедрі.

Крім викладачів, на кафедрі працювали: зав. сектором теорії моделювання плазмових процесів, заст. зав. каф. з науково-дослідної роботи Лиситченко Т.Є., зав. НДЛ фізичної електроніки, ст. н. с., к. ф.-м. н. Телега В.М., ст. н. с., к. ф.-м. н. Кравченко О.І., н. с., к. ф.-м. н. Зражевський В.А., к. ф.-м. н. Шашурін І.П., к. ф.-м. н. Бабіч І.Л. та к. ф.-м. н. Філоненко К.Г., а також інженерно-технічні працівники О.В. Зубченко, О.М. Костюкевич, Ю.В. Лаврукевич, Н.І. Марущак, В.М. Оленський, Б.М. Поліщук, І.В. Присяжневич, М.Б. Рибець, Д.Ю. Сигаловський, Ю.І. Слюсаренко, В.В. Юхименко, Л.М. Білик, О.О. Малкова, В.Є. Середа, О.М. Сіренко, В.П. Скляренко, О.П. Торбенко

Кафедра фізичної електроніки. Фото 2012 року.

З 2007 року, коли проф. Анісімов І.О. був обраний деканом радіофізичного факультету, кафедрою фізичної електроніки почав завідувати проф. Ільченко В.В. – відомий фахівець з фізики напівпровідників та фізики поверхні.

До читання лекцій студентам та проведення занять в різний час залучалися провідні вчені НАН України: акад. НАНУ Загородній А.Г. (Інститут теоретичної фізики ім. М.М.Боголюбова НАНУ), віце-президент НАНУ акад. Наумовець А.Г. (Інститут фізики НАНУ), чл.-кор. НАНУ Крючин А.А. (Інститут проблем реєстрації інформації НАНУ), проф. Сарбей О.Г. (Інститут фізики НАНУ), лауреат Державної премії України проф. Назаров О.М., д. ф.-м. н. Шамрай К.П. (Інститут ядерних досліджень НАНУ) та інші. Зараз студентам спеціалізації читають лекції: лауреат Державної премії України проф. Вербицький В.Г. (Інститут мікроприладів НАНУ), лауреат Державної премії України проф. Гончаров О.А. (Інститут фізики НАНУ), ст. н. с., лауреат Державної премії України Засенко В.І. (Інститут теоретичної фізики ім. М.М.Боголюбова НАНУ), д. ф.-м. н. Рудько Г.Ю. та д. ф.-м. н. Стріха М.В. (Інститут фізики напівпровідників НАНУ), д. х. н. Лобанов В.В. (Інститут хімії поверхні НАНУ).

У 2011 р. на факультеті була організована кафедра радіотехніки і радіоелектронних систем, на яку перейшли д. ф.-м. н., проф. Левитський С.М., к. ф.-м. н., доценти Кельник О.І., Слюсаренко І.І., Бех І.І. та асистент Сорока С.В., а також співробітники навчальної лабораторії радіоелектроніки (зав. лаб. Рибець М.Б.)

На початку 2012 р. обов’язки завідувача кафедри фізичної електроніки знову були покладені на Анісімова І.О. в зв’язку з тим, що Ільченко В.В. став завідувачем кафедри нанофізики і наноелектроніки.

Зараз викладацький склад кафедри є таким: 3 д. ф.-м. н., професори (Анісімов І.О., Веклич А.М., Черняк В.Я.), 2 доценти, к. ф.-м. н. Кравченко О.Ю., Лушкін О.Є., асистент, к. ф.-м. н. Горячко А.М. Обов’язки вченого секретаря виконує доц. Лушкін О.Є., обов’язки технічного секретаря – інж. Марущак Н.І.

Станом на кінець 2015 р. на кафедрі навчалися 18 студентів ОКР «бакалавр», 26 студентів ОКР «магістр», а також 10 аспірантів.

Кафедра фізичної електроніки. Фото 2016 року.

Дослідження в галузі фізичної електроніки 1933 - 1964 р.

На кафедрі фізичної електроніки з часу її створення і до цього часу проводилась і проводиться велика науково-дослідна робота. Ще в 1933 р. на фізико-математичному факультеті розпорядженням Наркомату народної освіти в межах спеціалізації «електрофізика» для стимулювання наукових робіт була створена лабораторія електронних приладів, керівником якої був призначений проф. Моргуліс Н.Д. Відтоді понад сорок років науково-дослідна робота кафедри фізичної електроніки була пов’язана з його ім’ям.

Видатну роль в організації наукової роботи відігравали регулярні наукові семінари кафедри. На них обговорювалися нові ідеї, відбувалася передача нової наукової інформації, перевірялися власні й чужі наукові гіпотези.

Першими дослідженнями в галузі фізичної електроніки, які проводилися на кафедрі, були всебічні дослідження катодного розпорошення методами електронної емісії (Моргуліс Н.Д., Бернадинер М.П., Потіоха, 1937-1940 pр.; ці результати частково увійшли до докторської дисертації Моргуліса Н.Д.). Вивчалися поріг та адсорбційна рівновага активних моноатомних плівок, присутність яких обумовлює високу електронну емісію і визначає можливість практичного використання катодів у різних приладах. Дослідження дії спеціально зробленої моделі для вивчення цього явища дозволило отримати вагомі дані щодо деталей статистичного характеру явища катодного розпорошення для побудови його теорії.

Ще в 1936 р. проф. Моргуліс Н.Д. вперше вказав на напівпровідникову природу оксидних катодів, які в той час почали широко застосовуватися в електронних лампах. Ця піонерська ідея мала надзвичайне значення для подальшого розвитку емісійної електроніки. Вона стала основою для створення першої теорії тунельної емісії з напівпровідників (задовго до робіт Фаулера та Нордгейма). Тоді ж Моргуліс Н.Д. разом із співробітниками детально вивчили роботу оксидних катодів, застосувавши систему зондів у напівпровідниковому шарі катоду. Таким шляхом уже тоді вдалося встановити наявність на межі катоду з керном приграничного запірного шару, якому надалі надавалося дуже велике значення з огляду на його вплив на термоемісію катода.

У той же період розпочалися дослідження вторинної іонно-електронної емісії та компенсації об’ємного заряду електронів позитивними іонами (Моргуліс Н.Д., Гуртовий М.Є., Коваленко Г.I.). В результаті була створена одна з перших у світі теорій вторинної емісії. Пізніше, вже в 1950-ті рр., Находкіним М.Г. було вказано на принципову роль кінетики електронів у цьому ефекті.

Ще в 1930-х рр. Моргуліс Н.Д. розпочав роботи з вивчення поверхневої іонізації (зокрема, експериментальні дослідження поверхневої іонізації атомів цезію на поверхні вольфраму) та створив одну з перших квантово-механічних теорій поверхневої іонізації. Відзначимо, що пізніше на основі цього ефекту були створені Q-машини, які знайшли широке застосування як джерела спокійної плазми.

При вивченні електричного розряду в парах цезію, яке проводилось на кафедрі під керівництвом Моргуліса Н.Д. в 1939-1940 рp., Гуртовим М.Є. і Коваленком Г.I. було виявлене явище, яке лягло в основу термоемісійного методу безпосереднього перетворення теплової енергії в електричну. Дослідження були продовжені в 1949-50 рр. Моргулісом Н.Д. зі співробітниками в Інституті фізики АН УРСР, де він до 1961 р. працював завідувачем відділу.

Важливим етапом у становленні кафедри фізичної електроніки як наукового колективу було виконання урядової теми «Катод» (науковий керівник – Моргуліс Н.Д., відповідальний виконавець – Находкін М.Г., 1954-1957 рр.), яка ставила за мету розробку рекомендацій щодо збільшення строку служби оксидних катодів. Під цю тему було отримано додаткове фінансування, штати та обладнання; в її виконанні брали участь майже всі викладачі та співробітники кафедри. При виконанні даної теми знайшли своє застосування отримані раніше результати дослідження оксидних катодів. У результаті впровадження в промисловість отриманих даних строк роботи електронних ламп, які вироблялися на підприємствах СРСР, був істотно збільшений, що дало великий економічний ефект.

Під час виконання теми «Катод» була, зокрема, створена оригінальна методика дослідження стійкості оксидних катодів до іонного бомбардування з використанням газорозрядного джерела іонів (Кучеренко Є.Т., Дем’яненко В.П., Тальнова Г.М.). Пізніше ця методика була застосована для дослідження пресованих катодів (Охтирська (Зикова) Є.В.), що дало змогу замовнику – заводу «Емітрон», м. Москва – створити стійкий до іонного бомбардування пресований скандатний катод, який знайшов застосування в лампах біжучої хвилі та газових лазерах.

У 1950-ті рр. кафедра стала одним з перших у Радянському Союзі колективів, де почалися систематичні дослідження питань фізики і техніки високого й надвисокого вакууму. В ці роки Моргулісом Н.Д. і Пікусом Г.Я. був створений високовакуумний мас-спектрометр, який знайшов застосування в багатьох науково-дослідних і заводських лабораторіях. У 1962 р. за створення надчутливого мас-спектрометра Моргуліс Н.Д., Пікус Г.Я. та Шнюков В.Ф. були нагороджені відповідно золотою, срібною та бронзовою медаллю ВДНГ СРСР. Цей мас-спектрометр був упроваджений у виробництво на Сумському заводі електронного машинобудування.

Дослідження з фізичної електроніки, розпочаті ще в 1933 р., у 1950-і рр. значно розширилися. Вивчалися різні питання фізики електронних та адсорбційних явищ в плівкових системах в умовах надвисокого вакууму: була розроблена різноманітна апаратура для дослідження поверхневих явищ та для створення і вимірювання надвисокого вакууму (Моргуліс Н.Д., Пікус Г.Я., Городецький Д.O., Наумовець А.Г., Марченко Р.I. – 1953-1960 pр.); було проведене дослідження відбиття повільних електронів та порогу емісії чистих та покритих плівками металів (Моргуліс Н.Д., Городецький Д.O. – 1956 p.), продовжувалося дослідження катодного розпорошення методами радіоактивних ізотопів (Моргуліс Н.Д., Тищенко В.Д. – 1956 p.) У цей же час почали успішно розвиватися дослідження в галузі фізики плазми, газового розряду та їх застосування.

Принципово важливими були експериментальні дослідження дифракції повільних електронів, виконані Городецьким Д.О. та Корневим О.М. Їхня стаття була надрукована в 1959 р. одночасно з роботою Девідсона та Джермера з цього питання. Однак в експериментах Девідсона та Джермера зняття однієї електронограми вимагало 48-годинних вимірювань, тоді як установка Городецького Д.О. та Корнева О.М. дозволяла спостерігати процес у реальному часі. Саме такий підхід з часом зробив дифракцію повільних електронів одним з найпоширеніших експериментальних методів діагностики поверхні.

З метою подальшого розвитку досліджень у галузі фізичної електроніки, зокрема, таких її важливих напрямів, як емісійна електроніка та фізика низькотемпературної плазми, Постановою Ради Міністрів УРСР №1303-56 від 23.12.1964 p. (наказ по Міністерству вищої та середньої спеціальної освіти УРСР №601 від 19.12.1964 p., наказ по Київському державному університету №66 від 4.02.1965 p.) на базі кафедри фізичної електроніки була створена проблемна науково-дослідна лабораторія фізичної електроніки КДУ. Науковим керівником лабораторії був призначений її засновник проф. Моргуліс Н.Д. У лабораторії сконцентрувалася вся наукова робота викладачів, співробітників і студентів кафедри.

З 1973 р. ПНДЛ фізичної електроніки стала міжкафедральною. В її роботі брали участь викладачі і співробітники чотирьох кафедр факультету: фізичної електроніки, кріогенної та мікроелектроніки, електрофізики й радіоелектроніки. Три останні кафедри очолювали колишні учні Моргуліса Н.Д. – відповідно Находкін М.Г., Городецький Д.О. та Левитський С.М.

З 1976 року, після смерті Моргуліса Н.Д., науковим керівником ПНДЛ став Находкін М.Г. – д. ф.-м. н., проф., на той час чл.-кор. АН УРСР, пізніше – акад. НАНУ.

Завідувачем ПНДЛ фізичної електроніки багато років працював Чутов Ю.І., потім – Шнюков В.Ф. Велику організаційну роботу на посаді заст. зав. ПНДЛ проводив Жовтянський В.А.

В рамках проблемної лабораторії були проведені дослідження в широкій області фізики низькотемпературної плазми та фізики поверхні й емісійної електроніки.

Дослідження в галузі фізики плазми 1960 - 1990 р.

Дослідження з фізики низькотемпературної плазми на кафедрі і в проблемній лабораторії в 1960-х рр. були нерозривно пов’язані з проблемою перетворення теплової енергії в електричну.

Продовжуючи дослідження термоемісійного методу безпосереднього перетворення теплової енергії в електричну, розпочаті на кафедрі ще до війни, Моргуліс Н.Д. разом з Корчевим Ю.П., Чутовим Ю.I., Полушкіним І.М., Пржонським А.M., Дудком Д.Я., Кравченком О.I. провели широкий спектр досліджень фізичних принципів, які лежать в основі цього методу. Досліджено комплекс об’ємних та приелектродних явищ у дуговому розряді в парах цезію, природу іонізації в плазмі, особливості випромінювання інфрачервоного резонансного дублета та інше (Моргуліс Н.Д., Корчевой Ю.П. – 1961-1965 pр.). Досліджено фізичні явища в «короткій» дузі в парах цезію, яка служить фізичною моделлю плазмового термоелектронного перетворювача (ТЕП) енергії (Моргуліс Н.Д., Корчевой Ю.П., Чутов Ю.I. – 1962-1965 pр.), а також емісійні властивості та продукти випаровування ряду матеріалів у зв’язку з їх використанням в цих перетворювачах (Моргуліс Н.Д., Дядюн Ю.А., Марченко Р.І., Михайловський Б.І.). Досліджено властивості плазми в інертних газах при підвищеному тиску з домішкою легкоіонізованих парів лужних елементів при низькому тиску як фізичної моделі домішкового газоплазмового напівпровідника (Моргуліс Н.Д., Полушкін І.M. – 1962-1965 pр.). Визначені константи деяких елементарних процесів, зокрема, ефективний переріз розсіювання електронів атомами цезієвої та калієвої плазми за наявності інертного газу і без нього, ефективний переріз збудження та іонізації атомів калію і цезію в припороговій області, коефіцієнт рекомбінації при розпаді плазми в інертному газі з домішками парів цезію і калію (Моргуліс Н.Д., Корчевой Ю.П., Полушкін І.М. – 1962-1965 pр.). Вперше було показано, що в міжелектродному проміжку термоемісійного перетворювача створюється плазма, яка визначає параметри ТЕПа в тих режимах його роботи, які відповідають реальним умовам експлуатації. В подальшому ці уявлення про роль плазми в ТЕПі стали загальновизнаними як серед вітчизняних учених, так і за кордоном.

Кафедра та проблемна лабораторія фізичної електроніки. Фото 1967 року. Перший ряд (зліва направо): Г.Я. Пікус, Г.М. Тальнова, М.Г. Находкін, Н.Д. Моргуліс, А.І. Новосельська, О.І. Яблонська, невідома, С.М. Левитський, Б.А. Бойко, Б.І. Михайловський, М.С. Баранчук, Г.О. Зиков, А. Христов. Другий ряд: перший ліворуч В. Лукашенко, другий – П.В. Мельник, третій – Ю.П. Корчевой, шостий – І.М. Полушкін, сьомий – Д.О. Городецький, восьмий – В.І. Жила, десятий – І. Бровкін, одинадцятий – В.Ф. Шнюков, дванадцятий – О. Бандура. Третій ряд: перший зліва – Ю.І. Чутов, другий – В.Б. Грибуль, третій – В.О. Романовський, четвертий – М.Г. Кувшинський, п’ятий – А.М. Пржонський, шостий – Ю.П. Мельник.

Особливо слід відзначити відкриття явища фоторезонансної плазми в 1965 р. (Моргуліс Н.Д., Корчевой Ю.П., Пржонський А.M.). Воно було зареєстровано Міжнародною асоціацією авторів наукових відкриттів, яка видала Київському університету свідоцтво NA-118 від 4.08.1998 p.

Науковий напрям, пов’язаний із дослідженням надвисокочастотних властивостей плазми, був започаткований у 1949 р. Левитським С.M. з приходом його на кафедру фізичної електроніки як аспіранта. В його кандидатській дисертації було вперше виявлене й досліджене явище катодного розпорошення у високочастотному розряді – процес, який згодом знайшов якнайширше застосування у технології виготовлення транзисторів і інтегральних мікросхем. Роботи Левитського С.М. з дослідження властивостей високочастотних розрядів (зокрема, відкриття a- та g-режимів ємнісного ВЧ розряду) здобули світове визнання і стали класичними, про що свідчать їх цитування як піонерських у численних наукових статтях, монографіях та довідниках.

З 1957 р. Левитський С.M. разом з Шашуріним I.П. (на той час – його аспірантом) почали займатися розробкою нових надвисокочастотних методів діагностики плазми та її взаємодії з пучками електронів. Під його керівництвом співробітниками кафедри Баранчуком М.C., Шашуріним І.П., Шаповалом В.З., Філоненко К.Г. у 1960-1970 рр. була досліджена динаміка розвитку плазмово-пучкової взаємодії та отримана ціла низка важливих даних про особливості поширення і нелінійної взаємодії різних видів спрямованих хвиль у плазмових хвилеводах. Результати цих досліджень мають важливе значення для створення плазмових підсилювачів і генераторів надвисокочастотного діапазону. В 1962-1964 рр. названою науковою групою була виконана урядова тема «Шарада-УВО» та розроблені практичні зразки плазмових підсилювачів і генераторів. Під керівництвом Левитського С.М. його аспірантом Бурикіним Ю.І. були розроблені плазмові випромінювачі – антени НВЧ діапазону (1970-ті рр.).

В наступні роки робота НВЧ випромінювачів у плазмі як діагностичних зондів була вивчена детально (Левитський С.M., Шашурін І.П., Вірко В.Ф., Грязнова Т.A., Галушкевич К.Ф., Горчинська О.П., Ісаров О.В., Карплюк К.С., Малюк Л.O., Оленський В.M., Тимощук І.В., Філоненко К.Г., Шаповал О.З.). Розроблена при цьому методика вимірів іонізованих середовищ за допомогою НВЧ зондів була впроваджена на унікальних установках ЦНДІ машинобудування (м. Калінінград Московської області).

Було виявлене явище нелінійного самоузгодження плазми НВЧ розряду з випромінювачами НВЧ діапазону, яке є ефективним методом накачування енергії в НВЧ розряд, що важливо при розробці та створенні високоефективних плазмотронів для плазмохімічних реакторів (Левитський С.M., Шашурін І.П., Грязнова Т.A., Філоненко К.Г.).

На початку 1960-х рр. на кафедрі проводилися дослідження пеннінгівського та плазмово-пучкового розрядів (Саєнко В.А., Яворський І.А.). Вони стали базою для створення терміонного методу осадження тонких плівок (авторське свідоцтво 1965 р.).

У 1960-і рр. за ініціативою проф. Моргуліса Н.Д. його аспірант Чутов Ю.I. розпочав на кафедрі експериментальні дослідження однократної імпульсної рухомої плазми в електричних ударних трубах та її взаємодії з магнітним полем, що привели до створення на кафедрі нового наукового напряму досліджень – фізики плазми з рухомою межею. Поступово під керівництвом проф. Чутова Ю.I. виник та плідно працював науковий колектив (Берко В.Й., Вовченко Ю.В., Жовтянський В.А., Королюк О.В., Кравченко О.І., Кравченко О.Ю., Лиситченко Т.Є., Мельниченко В.Л., Міц Ю.В., Палкін В.Ю., Подольський В.М., Черняк В.Я., Чернолуцький Д.Л. та інші). Цей колектив успішно виконав ряд держбюджетних наукових тем за постановами ДКНТ СРСР та прикладних госпдоговірних тем з НДІ теплових процесів (м. Москва) за урядовими постановами (ЧАТЕМ-УВО), результати яких демонструвалися на ВДНГ СРСР на виставці «Університети - провідні навчально-методичні і наукові центри країни». Науковий керівник цих робіт проф. Чутов Ю.І. був відзначений найвищою нагородою ВДНГ СРСР – дипломом пошани.

В результаті всебічних експериментальних досліджень та комп’ютерного моделювання імпульсної плазми з рухомою границею, проведених цим колективом з використанням оригінальних оптичних та зондових методик з високою просторовою та часовою роздільною здатністю, встановлені нові фізичні властивості обмежених плазмових згустків та струменів, а також нестаціонарних газових розрядів. Зокрема, було експериментально виявлено явище електричної детонації при поширенні ударних хвиль у газорозрядній плазмі та їх прискорення при переході межі поділу між плазмою та нейтральним газом. (Чутов Ю.І. – 1965-1969 рр.), виявлено інтенсивне охолодження плазмових згустків внаслідок руху їхніх меж, встановлено умови виникнення ударних хвиль при взаємодії імпульсної плазми з нейтральним газом (Чутов Ю.І., Кравченко О.Ю., Подольський В.М. – 1980-1985 рр.). Окрім того, було розроблено ефективний термоемісійний перетворювач теплової енергії в електричну з додатковим пульсуючим розрядом (Чутов Ю.І., Кравченко О.І., Лиситченко Т.Є. – 1978-1980 рр.) та методику і нестандартну апаратуру для контролю якості виготовлення макетів і дослідних зразків плазмових індикаторів, що були впроваджені на підприємствах м. Москви (Чутов Ю.І., Баранчук М.С., Кравченко О.І., Лиситченко Т.Є., Міц Ю.В., 1973-1976 рр.).

Була також виявлена та пояснена принципова відмінність впливу процесів перенесення на розпад розрідженої та щільної низькотемпературної плазми впливом пристінкових шарів і метод подібності для визначення впливу самопоглинання випромінювання на заселення рівнів атомів інертних газів (Жовтянський В.А., Новік О.М.) та проведені дослідження пристінкових шарів у щільній плазмі за допомогою дифузійних зондів (Жовтянський В.А., Кочетков В.І., Новік О.М., Ханько Б.Г.)

Стимулом для розширення цих напрямів наукових досліджень стало звернення Інституту електрозварювання ім. Є.О.Патона до університету щодо діагностики плазми електричної дуги, що вільно підтримується в атмосфері між мідними електродами. Основна проблема полягала в тому, що дуга хаотично переміщується по поверхні електродів. Наявний потенціал швидкісних методів діагностики дозволив відносно легко впоратись з власне спектральними вимірюваннями такого нестаціонарного об’єкта (Бабіч І.Л., Веклич А.М., Жовтянський В.А.). Проте складнішим питанням стало інше: нерівноважність – всупереч тодішнім уявленням – електродугової плазми, причиною якої було, як з’ясувалося, перенесення резонансного випромінювання (Бабіч І.Л., Веклич А.М., Головкіна В.А., Жовтянський В.А., Чередарчук А.І.). Однак цей висновок суперечив точці зору двох груп французьких дослідників, які пояснювали спостережувані ефекти сепарацією іонної та атомної компонент плазми в радіальному електричному полі дуги. Для визначення остаточного вердикту був запрошений для співробітництва австралійський вчений Мерфі Е. – відомий спеціаліст з питань дифузії плазми. Моделювання процесів в електричній дузі за його участі остаточно підтвердило неістотність впливу сепарації (Жовтянський В.А., Мерфі Е., Патріюк В.М.).

В середині 1970-х рр. за ініціативою проф. Чутова Ю.І. на кафедрі розпочалося інтенсивне використання ЕОМ для лабораторних практикумів, а також для автоматизації експериментальних наукових досліджень та числового моделювання. Створена в ці роки автоматизована експериментальна установка (Баранчук М.С., Берко В.Й., Бурматов І.П., Гулий О.П., Жовтянський В.А., Кравченко О.І., Чутов Ю.І.) була відзначена срібною медаллю ВДНГ СРСР.

Президія всесоюзної конференції з фізики низькотемпературної плазми, початок 1980-х рр. Виступає Ю.І. Чутов, ліворуч від нього – ректор університету В.В. Скопенко, праворуч - проф. МДУ А.Ф. Александров, Т.Є. Лиситченко

У 1996 р., у відповідності з угодою між НАН України та Київським університетом імені Тараса Шевченка, на кафедрі було створено науково-дослідний сектор теорії та моделювання плазмових процесів (науковий керівник – Чутов Ю.І., зав. сектору – Лиситченко Т.Є.), що є одночасно складовою частиною спільного науково-дослідного відділу теорії та моделювання плазмових процесів Інституту теоретичної фізики ім. М.М.Боголюбова (зав. відділу – Загородній А.Г.)

Особливого розвитку набуло на кафедрі комп’ютерне моделювання фізичних процесів у плазмі, результати якого здобули широке міжнародне визнання. Свідченням цього, зокрема, є публікація даних результатів у провідних європейських журналах та доповіді на багатьох міжнародних наукових конференціях. Науковий керівник цих робіт Чутов Ю.І. виступав із запрошеними доповідями в США, Японії, Франції, Нідерландах, Німеччині та Португалії. Комп’ютерне моделювання запорошеної плазми стало основою плідного наукового співробітництва з Рурським університетом (м. Бохум, ФРН) у 1991-1993 рр., університетом м. Ейндховена (Нідерланди) в рамках європейських наукових програм в 1994-1999 рр. та університетом м. Нагої (Японія) в 2000-2001 рр. На кафедрі було створено оригінальний блок програм для кінетичного комп’ютерного моделювання фізичних процесів у запорошеній плазмі. (Чутов Ю.І., Кравченко О.Ю., Яковецький В.С., Зюзь В.М., Смірнов Р.Д. – 1997-2000 рр.) та отримано цілий ряд піонерських результатів. Серед них слід відзначити нерівноважні властивості запорошеної плазми та приелектродних шарів за рахунок селективного обміну електричним зарядом між пиловими частинками й навколишніми електронами та іонами (Чутов Ю.І., Кравченко О.Ю., Смірнов Р.Д., Шрам П. (Нідерланди), Яковецький В.С. – 1997-2000 рр.) та неоднорідну зарядку пилових частинок у неоднорідній плазмі з амбіполярним електричним полем внаслідок нерівноважності функції розподілу електронів (Чутов Ю.І., Гудхер В. (Нідерланди), Кравченко О.Ю., Зюзь В.М. – 2000 р.). Окрім того, на основі рівняння Ліувілля сформульована кінетична модель релаксуючої запорошеної плазми, де вільні та зв’язані електрони та іони розглядаються як єдина підсистема, що описується спільною повною функцією розподілу за імпульсами та координатами. В результаті показано, що запорошена плазма описується немарківською кінетикою (Чутов Ю.І., Шрам П. (Нідерланди) – 1998 р.).

У 1990-х рр. на кафедрі під керівництвом доц. Черняка В.Я. у співробітництві з хімічним факультетом університету почали успішно розвиватися комплексні дослідження нерівноважної плазми газових розрядів у зв’язку з можливими застосуваннями в екології, зокрема, для очищення води. Були створені оригінальні експериментальні установки та показана можливість керування іонізаційною і рекомбінаційною нерівноважністю плазми несамостійних розрядів.

На кафедрі були проведені теоретичні дослідження зв’язку елементарних та колективних процесів у нерівноважній плазмі. При цьому була створена теорія рекомбінації заряджених частинок з урахуванням внеску колективних процесів, проведено аналіз гетерогенної іонізаційної релаксації електронів на поверхні діелектриків, отримані її енергетичні та спектральні характеристики (Коган Ю.Я., Мартиш Є.В. – 1978-1983 роки). В подальшому розвивалась теорія гетерогенної релаксації двоатомних молекул при високому рівні коливного збудження та її вплив на релаксацію молекулярної плазми (Мартиш Є.В., Недоспасов А.В. (Росія), Мальнєв В.М. (фізичний факультет університету), Любка С.М.).

Були виконані спектроскопічні дослідження плазми електричної дуги, що вільно горить між плавкими електродами (к.ф.-м.н. Веклич А.М., к.ф.-м.н. Бабіч І.Л.). Встановлено вплив на стан такої плазми домішок електродного походження, зокрема, міді.

Дослідження в галузі фізики поверхні та емісійної електроніки 1960 - 1990 р.

Наукові дослідження з фізики поверхні та емісійної електроніки на кафедрі в 1960-1970-ті рр. проводилися під керівництвом професорів Находкіна М.Г., Пікуса Г.Я. та Городецького Д.О.

Великого практичного значення набули початі ще в 1963 р. паралельні дослідження термоелектронної і термоіонної емісії кремнію (Находкін М.Г., Зиков Г.O.). Ці дослідження, виконані у співдружності з Інститутом фізики, дозволили виявити в кристалах кремнію великі домішкові накопичення лужних металів, які суттєво впливають на роботу напівпровідникових приладів. Тим самим була поставлена надзвичайно важлива для сучасного напівпровідникового приладобудування проблема створення кристалів кремнію, вільних від домішок лужних металів.

Широке визнання одержали результати дослідження процесу взаємодії електронів середніх енергій з твердим тілом, які дозволили визначити важливі характеристики кінетики руху електронів у твердому тілі (Находкін М.Г., Мельник П.В., Коваль І.П., Кринько Ю.M. та інші). Ці роботи сприяли розкриттю механізму емісії нового класу ефективних емітерів із негативною спорідненістю з електроном і зіграли помітну роль у розвитку електронної спектроскопії твердого тіла та створенні нових її різновидів.

На основі дослідження механізму взаємодії електронів з діелектриками, виконаного під керівництвом проф. Находкіна М.Г., були з’ясовані особливості процесу формування прихованого електростатичного зображення при термопластичному записі інформації. Ці роботи, поряд з дослідженням механізму проявлення прихованого зображення, привели до створення систем для запису голограм у реальному масштабі часу в усій видимій області спектра, що сприяло створенню швидкодійних напіваналогових оптоелектронних пристроїв. За ці та інші дослідження, які заклали фізичні основи запису інформації у фазових термопластичних середовищах, Находкіну М.Г., Кувшинському М.Г., Немцеву В.П., Подчерняєву І.Я. в 1970 р. була присуджена Державна премія УРСР.

Ще в 1959 р. Городецьким Д.O. разом із співробітниками (Корнєв О.M., Мельник Ю.П., Скляр В.К., Шевляков С.O., Щудло Ю.Г., Ясько А.O.) було почато вивчення структури адсорбованих на поверхні твердого тіла плівок методом дифракції повільних електронів. За допомогою розробленого на кафедрі оригінального приладу було проведено систематичне дослідження розміщення адсорбованих атомів на різних гранях монокристалів тугоплавких металів і кремнію. Результати цих робіт дозволили з’ясувати вплив різних факторів на структуру і електронні властивості моноатомних плівок. Був встановлений реконструктивний характер адсорбції кисню на вольфрамі та ренії.

З 1970 р. структурні вимірювання були доповнені даними про хімічний склад поверхні та про електронний стан адсорбованих частинок, отриманими шляхом аналізу спектра вторинних електронів (методики електронної оже-спектроскопії та спектроскопії характеристичних втрат енергії електронів).

За допомогою високовакуумної мас-спектрометричної методики було виконано широке коло досліджень фізики оксидного катода (Пікус Г.Я., Шнюков В.Ф.), які відіграли значну роль у формуванні сучасних уявлень про механізм процесів, що відбуваються в таких катодах. У подальшому, використовуючи цю саму методику, були з’ясовані загальні закономірності кінетики випаровування кристалів хімічних сполук у вакуумі (Пікус Г.Я., Тальнова Г.М.). Дослідження іонних кристалів показали вирішальну роль електронної підсистеми кристалу в процесі його випаровування та формування поверхневих шарів із заданими електронними властивостями за допомогою впливу на електронну підсистему, зокрема, шляхом нагрівання, зовнішнього опромінювання або накладання зовнішнього електричного поля, що відкрило нові перспективи для створення мікроелектронних пристроїв. Результати цих досліджень були використані підприємствами міст Києва, Москви, Новосибірська при створенні приладів емісійної і мікроелектроніки.

Було розроблено метод виготовлення термокатодів на основі молекулярно напилених плівок окислів лужноземельних металів із значним строком служби (Пікус Г.Я., Михайловський Б.I., Тальнова Г.М., Тетеря В.П., Шнюков В.Ф.)

На основі узагальнення даних дослідження динаміки випаровування та зміни складу й електронних властивостей кристалів бінарних напівпровідникових сполук при високовакуумному відпалі було доведено, що в основі порушення стехіометрії лежить явище електронної саморегуляції ступеня відхилення від стехіометрії (Пікус Г.Я., Тетеря В.П., Тальнова Г.M., Шнюков В.Ф., Чайка Г.Є.). Це явище має важливе значення для розв’язання проблеми стабільності параметрів і довговічності електронних приладів. Звіт по темі «Електронні процеси і випаровування у вакуумі кристалів і плівок напівпровідникових сполук» був відзначений грамотою Міністерства вищої та середньої спеціальної освіти УРСР та Президії республіканської профспілки працівників вищої школи та наукових установ на республіканському конкурсі наукових праць 1981 р. (Шнюков В.Ф., Михайловський Б.I., Тальнова Г.М., Зуєв О.Є., Лушкін О.Є., Шапка В.Г.).

Було розроблено теорію випаровування та формування складу бінарних напівпровідникових сполук з іонним зв’язком (Пікус Г.Я., Чайка Г.Є., Шнюков В.Ф.). Доведено, що ця теорія поширюється й на сполуки зі слабким ступенем іонності зв’язку, наприклад, GaAs. Змінюючи стан електронної підсистеми таких кристалів (за рахунок зовнішнього поля), можна цілеспрямовано керувати стехіометричним складом їх приповерхневої області (Шнюков В.Ф., Кравченко О.І., Телега В.М.).

На основі твердих розчинів лужноземельних металів була розроблена нова технологія виготовлення високоефективного низькотемпературного термокатода, емісійна здатність якого в 3-5 разів перевищувала ефективність тогочасних вітчизняних та зарубіжних аналогів (Пікус Г.Я., Шнюков В.Ф., Михайловський Б.I., Лушкін О.Є., Телега В.М.).

Були проведені комплексні дослідження впливу технологічних параметрів матриць металопоруватих катодів на їхні фізико-хімічні та емісійні властивості з метою оптимізації експлуатаційних характеристик термоемітерів. Для з’ясування механізму емісії металопоруватих катодів із домішками вивчалася взаємодія компонентів активної речовини звичайних металопоруватих катодів із скандієм (Шнюков В.Ф., Пікус Г.Я., Михайловський Б.I., Лушкін О.Є., Телега В.M., Бех І.І.)

З приходом на кафедру фізичної електроніки в 1999 р. проф. Ільченка В.В. у науковій тематиці кафедри з’явилися нові напрями – дослідження фізичних властивостей гетерофазних сенсорних систем, адсорбційних та десорбційних явищ у гетерофазних сенсорних структурах та дослідження можливості використання сенсорних систем для діагностики хвороб людини за продуктами дихання.

Наукові зв’язки

Кафедра і проблемна лабораторія фізичної електроніки протягом багатьох років підтримувала тісні наукові зв’язки з цілою низкою установ АН УРСР та АН СРСР. Зокрема, формою цих зв’язків було проведення двосторонніх консультацій, спільних наукових семінарів. Ще з кінця 1940-х років співробітники кафедри брали участь у роботі міського семінару з фізико-математичних наук, який працював при Інституті фізики. У 1965 р. з ініціативи та під керівництвом проф. Моргуліса Н.Д. був створений щомісячний міський науковий семінар з фізики плазми, який працював при університеті (на базі кафедри). З 1986 р., коли роботу міського семінару було відновлено на базі Будинку вчених, його співкерівником (разом з акад. Ситенком О.Г.) став проф. Чутов Ю.I.

Моргуліс Н.Д. зі співробітниками був організатором ряду наукових конференцій, зокрема, всесоюзних конференцій з фізики низькотемпературної плазми, які проводяться дотепер і отримали статус міжнародних. Під його керівництвом співробітники кафедри брали активну участь у роботі ряду наукових рад АН УРСР та АН СРСР. Зокрема, вченим секретарем секції "Термоемісійні перетворювачі енергії" Наукової ради АН УРСР з перетворення енергії тривалий час працював ст. н. с. А.М. Пржонський.

Важливою формою зв’язків були наукові відрядження, невід’ємною частиною яких було відвідування лабораторій, ознайомлення з новаціями в проведенні досліджень, організація наукової кооперації. З часів Моргуліса Н.Д. співробітники обов’язково звітували про свої відрядження, включаючи зарубіжні, на засіданнях кафедри. При обговоренні цих звітів йшлося про можливість впровадження в наукових лабораторіях кафедри та факультету того нового, що побачили співробітники. Так, саме за підсумками відрядження Мельника П.В. до Швеції вперше в Києві були впроваджені в практику експерименту металеві вакуумні камери.

Співробітництво з академічними науковими установами в багатьох випадках здійснювалося в межах договорів про творчу співдружність за спільною тематикою науково-дослідної роботи (інститути фізики, ядерних досліджень, фізики напівпровідників, кібернетики, електродинаміки, проблем моделювання в енергетиці, проблем матеріалознавства, електрозварювання ім. Є.O.Патона АН України, Інститут нафтохімічного синтезу АН СРСР та інші). Результати спільних робіт були опубліковані в наукових журналах, вісниках, оформлені у вигляді заявок на винаходи.

Зв’язок з науковими установами та підприємствами здійснювався також через госпдоговірну тематику. Перша на кафедрі госпдоговірна тема з’явилася в 1960 р. (Левитський C.M., Баранчук M.C., Шашурін І.П.). Надалі великий обсяг госпдоговірних робіт виконували разом зі своїми співробітниками Пікус Г.Я., Чутов Ю.I., Шашурін I.П., Шнюков В.Ф., Михайловський Б.І. Серед замовників госпдоговірних тем переважали відомчі науково-дослідні інститути (НДІ «Квант», м. Київ, НДІ «Оріон», м. Київ, НДІ теплових процесів, м. Москва, НДІ оптико-фізичних вимірювань, м. Москва, НДІ мікроприладів, м. Зеленоград Московської області, НДІ електронних приладів, м. Орджонікідзе, ЦНДІМаш, м. Калінінград Московської області, НДІ напівпровідникових приладів, м. Томськ), промислові підприємства (завод «Генератор», м. Київ, Сумський завод електронних мікроскопів, завод «Світлана», м. Москва, Московський електроламповий завод, підприємства м. Рязані, Сухумі та інші).

Договори про науково-технічне співробітництво були укладені з низкою провідних вітчизняних ВНЗ (Львівський університет, Ужгородський університет, Ташкентський університет, Ленінградський університет, Таджицький університет, Фрунзенський політехнічний інститут, Московський університет, Львівський політехнічний інститут).

Значну організаційну роботу з розвитку наукових зв’язків кафедри проводили заст. зав. каф. з наукової роботи Пржонський А.М. (обіймав цю посаду до своєї смерті в 1991 році) та Лиситченко Т.Є.

Розвиток технологічної бази

Від самого початку існування на кафедрі фізичної електроніки завжди підтримувалася необхідна технологічна база. При кафедрі з 1960-х років існували склодувна майстерня (Жила В.C., Жила І.В., Зарудний В.A., Решавський Л.O., Решавська Л.O., Скляренко П.К., Скляренко В.П.) і механічна майстерня (Білик Л.M., Вячин В., Грибуль В.Б., Грибуль Г.В., Пирязев М.М., Полдяблик В., Пономаренко О.C., Яценко В.І.), в яких працювали і продовжують працювати висококваліфіковані майстри. Таким «майстром на всі руки» був, наприклад, Грибуль В.Б., якого співробітники не лише кафедри фізичної електроніки, але і всього факультету називали не інакше як «доктором» – за його золоті руки і надзвичайну обізнаність у різноманітних технологічних проблемах.

Для забезпечення успішної діяльності кафедри багато сил доклали матеріально відповідальні особи – Крамаренко Г.С., Шпак І.Ю., Зубченко В.П., Телега В.M., Торбенко О.П., Малкова О.О., Сіренко О.М.

Підготовка навчальних курсів та розвиток матеріальної бази

У повоєнні роки (1945-52) кафедра електрофізики, як уже згадувалося, існувала в складі фізичного факультету. Основними курсами, які викладалися студентам, були курси фізичної електроніки, фізики напівпровідників, електроніки НВЧ.

Профілюючий для студентів кафедри курс фізичної електроніки читав проф. Моргуліс Н.Д. Курс фізики напівпровідників з 1949 р. читав Ляшенко В.І. (пізніше –завідувач кафедри фізики напівпровідників). Курс електроніки надвисоких частот викладав доцент КПІ Бова Н.І. Лабораторні роботи для студентів вели Зінгерман Я.П., ст. лаборант Длигач Є.А. та лаборант Баранський П.І. (пізніше – проф., д. ф.-м. н.).

Дуже важливу роль в організації навчального процесу відігравали лабораторні роботи. Як правило, при виконанні цих робіт (обсягом 16 - 36 годин кожна) повторювалися щойно виконані на кафедрі експериментальні дослідження. Тим самим студенти прилучалися до найсучаснішої на той момент експериментальної техніки. Невід’ємною частиною навчання були також семінари, на яких у великих обсягах опрацьовувалися оригінальні наукові статті, надруковані у вітчизняних та зарубіжних наукових журналах. Нарешті, студенти кафедри проходили виробничу практику на передових промислових підприємствах та в провідних наукових установах країни (як правило, далеко за межами Києва). Таке тісне поєднання наукової роботи з навчанням було впроваджене на кафедрі вперше в Радянському Союзі і стало зразком при створенні ряду відомих ВНЗ фізико-технічного профілю Москви та Ленінграда (зокрема, Московського фізико-технічного інституту).

Велику організаційну роботу по забезпеченню навчального процесу проводила довголітній технічний секретар кафедри Яблонська О.І.

Починаючи з 1952 р., коли на базі кафедри було організовано радіофізичний факультет, обсяг викладацької роботи значно зріс. Це було пов’язано з набором на 4-5 курси великої кількості нових студентів, переведених до Київського університету з інших вузів України. Кількість таких нових студентів доходила до 100 осіб на курс. До роботи з цими студентами були залучені молоді співробітники кафедри – Городецький Д.О., Левитський С.М., Находкін М.Г. Після створення радіофізичного факультету викладачі кафедри почали читати курс фізичної електроніки для студентів інших його спеціалізацій.

У цей період студентам спеціалізації курс фізичної електроніки продовжував читати проф. Моргуліс Н.Д., курс фізики вакууму читав ас. Городецький Д.О., курс електроніки НВЧ – доц. Левитський С.М. Курс фізики плазми читав Габович М.Д., курс теорії плазми - Ситенко О.Г.

У 1960-х рр. на кафедрі вже існувало чотири основні практикуми: з фізичної електроніки (доц. Кучеренко Є.Т., ст. викл. Пікус Г.Я.), радіоелектроніки та електроніки надвисоких частот (доц. Левитський С.М., зав. лаб. Шашурін І.П.), фізики вакууму (доц. Городецький Д.О., Корнєв О.М.) та фізики напівпровідників (його організували Ляшенко В.І. та Находкін М.Г., пізніше там працював ас. Березняківський Є.М.)

Основні лекційні курси для студентів спеціалізації в цей час читали: фізичну електроніку – проф. Моргуліс Н.Д., електроніку НВЧ – доц. Левитський С.М., фізику вакууму – доц. Городецький Д.О., електронну оптику та електронну мікроскопію, а також фізику тонких плівок – проф. Находкін М.Г., фізику твердого тіла – проф. Дикман І.М. Находкін М.Г. вів також наукові семінари зі студентами, які надовго запам’яталися випускникам кафедри своєю глибиною.

У 1956 р. на радіофізичному факультеті було створене вечірнє відділення, яке проіснувало до 1995 р. Кафедра фізичної електроніки вела спеціалізацію на цьому відділенні. Для студентів-вечірників курс фізичної електроніки читав Пікус Г.Я., курс радіоелектроніки - Шашурін І.П., курси вакуумної техніки - Бойко Б.А. та Михайловський Б.І.

Після того, як наприкінці 1960-х - на початку 1970-х рр. з кафедри пішли Городецький Д.О., Находкін М.Г. та Левитський С.М., сталися відповідні зміни у розподілі педагогічного навантаження та керівництва практикумами. Курс електроніки НВЧ став читати Шашурін І.П., курс фізики вакууму – Михайловський Б.І.

Практикумом з фізичної електроніки продовжував керувати доц. Пікус Г.Я. Практикум з фізики вакууму та вакуумної технології очолив Михайловський Б.І. Практикум з радіоелектроніки та електроніки НВЧ було розділено на дві частини: радіоелектроніки (доц. Баранчук М.С.) та електроніки НВЧ (доц. Шашурін І.П., Філоненко К.Г.)

Після смерті Моргуліса Н.Д. (1976) лекційний курс фізичної електроніки був розділений на дві частини: частина 1 – вакуумна та плазмова електроніка, частина 2 – емісійна електроніка та фізика поверхні. Першу частину курсу став читати Чутов Ю.І., другу – Пікус Г.Я. Через деякий час було поділено й відповідний практикум. Його першою частиною став керувати Чутов Ю.І., друга залишилася за Пікусом Г.Я. Багато сил віддала цьому практикуму інженер Марущак Н.І.

У 1987 р., після виходу на пенсію Бойка Б.А., практикумом з вакуумної техніки став керувати Шнюков В.Ф., а після його смерті в 1998 р. – доц. Лушкін О.Є. Після виходу на пенсію Пікуса Г.Я. (1999) практикум з фізичної електроніки (частина 2) очолив проф. Шнюков В.Ф., а після смерті останнього – проф. Ільченко В.В. Наприкінці 1990-х рр. практикум з фізичної електроніки (частина 1) очолив доцент Черняк В.Я.

У 1980-х рр. на кафедрі було засновано новий навчальний цикл – комп’ютерне моделювання з фізики плазми та фізичної електроніки (Чутов Ю.І., Кравченко О.Ю., Королюк О.В., Лиситченко Т.Є.)

З 1995 р. на кафедрі розпочалася підготовка магістрів та бакалаврів у рамках спеціальності «прикладна фізика». Для проведення цієї підготовки був розроблений новий пакет програм лекційних курсів, семінарських та лабораторних занять, що включав: лекцій – 176 год., семінарських занять – 420 год., лабораторних – 873 год.

Підготовка студентів на кафедрі в цей період здійснювалася в рамках п’яти основних навчальних циклів: фізичні основи електроніки, моделювання на ЕОМ, інтегральна та функціональна радіоелектроніка, техніка та електроніка НВЧ, вакуумна електроніка. Кожний з цих циклів включав лекції, семінарські заняття та лабораторні роботи. Всі цикли базувалися на попередній загальній підготовці з фізики, математики та радіоелектроніки.

На кафедрі було підготовлено та читалося близько 30 лекційних курсів: фізична електроніка (професори Чутов Ю.І., Шнюков В.Ф., Ільченко В.В.), елементи фізики плазми (проф. Чутов Ю.І.), радіоелектроніка (доц. Баранчук М.С.), фізика вакууму (доц. Михайловський Б.І.), техніка і електроніка НВЧ (доц. Шашурін І.П.), моделювання на ЕОМ (доц. Кравченко О.Ю.) та інші. Програми курсів щорічно переглядалися й модифікувалися у відповідності до сучасного стану і перспектив розвитку науки і техніки. Зміст лекційних курсів поповнювався передовими досягненнями вітчизняної та світової науки, питаннями автоматизації та застосування ЕОМ. За 1992-2002 рр. викладачами кафедри були підготовлені та прочитані 12 нових лекційних курсів загальним обсягом 378 год.

На навчально-методичних семінарах студенти доповідали та обговорювали оригінальні наукові роботи та огляди з сучасних проблем фізичної електроніки та фізики плазми. Такі семінари проводилися протягом шести семестрів (4-6 курси) і особливо тісно пов’язувалися з виконанням випускних, дипломних та магістерських робіт. Тематика цих семінарів щорічно оновлювалася. Дякуючи постійним міжнародним зв’язкам, студенти кафедри мали можливість вивчати новітні оригінальні наукові роботи. Частина занять на наукових спецсемінарах для студентів проводилася англійською мовою.

Для більш повного засвоєння студентами матеріалу по кожному з основних навчальних циклів функціонували відповідні лабораторні практикуми. При виконанні лабораторних робіт студенти отримували практичні навички, розвивали вміння застосовувати теоретичні знання на практиці. На кафедрі фізичної електроніки у відповідності з основними напрямами підготовки студентів існували сім спеціалізованих лабораторних практикумів: «Фізична електроніка» (ч.1, 2), «Моделювання задач з фізичної електроніки на ЕОМ» та «Пакети прикладних задач на ПЕОМ», «Інтегральна та функціональна радіоелектроніка», «Техніка та електроніка НВЧ», «Вакуумна електроніка». В лабораторних практикумах широко застосовувалися ЕОМ, засоби автоматизації вимірювань, математичні методи обробки результатів. Кафедра зберегла всі практикуми, незважаючи на великі матеріальні труднощі 1990-х рр.

Практикуми кафедри фізичної електроніки. Фото кінця 1980-х рр.

Викладання дисциплін радіоелектронного циклу (2002 - 2011)

Протягом 2002-2011 рр. кафедра фізичної електроніки забезпечувала як викладання ряду загальних (потокових) дисциплін для студентів 2-5 курсів, так і підготовку бакалаврів, спеціалістів та магістрів за відповідною спеціалізацією. Це викладання чотирьох загальних курсів: «Радіотехнічні кола та сигнали» (3 семестр, 36 год. лекцій, 18 годин практ. занять та 36 год. лаб. робіт, лектори – доценти Слюсаренко І.І. та Мартиш Є.В. «Основи радіоелектроніки» (4-5 семестри, 68 год. лекцій та 34 год. практ. занять, лектор – проф. Левитський С.М., практ. заняття проводять також доценти Кельник О.І. та Лушкін О.Є., асистент Сорока С.В.), «Коливання і хвилі» (6 семестр, 34 год. лекцій та 34 год. практ. занять, лектор – проф. Анісімов І.О., практ. заняття ведуть також доценти Кельник О.І. та Мартиш Є.В.) та «Синергетика» (9 семестр, магістри, 36 год. лекцій та 18 год. семінарів, лектор – проф. Анісімов І.О., семінари вів також доц. Кельник О.І.).

Курси "Радіотехнічні кола та сигнали" та "Основи радіоелектроніки" супроводжувалися лабораторними роботами.

Всі названі курси викладалися за модульно-рейтинговою системою, розробленою викладачами кафедри з ініціативи проф. Левитського С.М. Ця система передбачає розбиття матеріалу на окремі модулі та поточний контроль вивчення цих модулів (індивідуалізовані письмові домашні завдання, контрольні роботи, колоквіуми). Підсумкова оцінка виставляється з урахуванням семестрового рейтингу. Всі курси забезпечені підготовленою викладачами кафедри навчально-методичною літературою (в паперовій або електронній формі).

Кафедра також забезпечувала викладання загальних курсів «Інженерна та комп’ютерна графіка» (1 семестр), «Основи теорії кіл» (2-3 семестр), «Сигнали та процеси в радіотехніці» (3-4 семестри), «Пристрої НВЧ та антени» (6 семестр). Для студентів спеціальності «геофізика» (денне та заочне відділення) геологічного факультету та «Фізичні основи комп’ютерної електроніки» для студентів факультету кібернетики читали викладачі і наукові співробітники кафедри: доц. Бех І.І., ст. н. с. Ольшевський С.В. та ст. н. с. Телега В.М.

© 2014   Кафедра фізичної електроніки  факультету радіофізики, електроніки та комп'ютерних систем
КНУ імені Тараса Шевченка