"Пучково–плазменная стерилизация стекла и пластика без высоких температур"

Элитный аспирант Денис Золотухин вошел в число победителей благотворительного конкурса «Академическая мобильность» фонда Михаила Прохорова. Теперь он поедет на научную конференцию в Прагу, где представит свою новую разработку, созданную в лаборатории НИР кафедры Физики.

Тема новой разработки, созданной элитным аспирантом, связана со стерилизацией нестойких к нагреванию предметов, например, изделий из различных пластиков. Обычные методы предполагают применение высоких температур. Новая разработка поможет стерилизовать такие изделия при помощи пучка электронов.

- Ионно-плазменные и электронно-пучковые методы «очистки» поверхности от микробов достаточно известны. Они относятся к экологически чистым методам, в большей степени безопасны для человека, нежели химические, - говорит Денис Золотухин. – Химикаты при взаимодействии с поверхностью уничтожают микробов, но оставляют вредные элементы, которые затем попадают в организм человека. Электронно-лучевая обработка диэлектрических материалов затруднена из-за зарядки поверхности материала, не проводящего энергию (диэлектрика), электронным пучком. Создаваемые в нашей лаборатории НИР кафедры физики форвакуумные плазменные источники электронов обладают уникальной возможностью воздействия на диэлектрики так же, как на металлы. На сегодняшний день нам удалось в течение пяти минут облучить импульсами стеклянную чашку Петри, на которой располагались бактерии кишечной палочки с очень высокой концентрацией. В процессе эксперимента мы выяснили, что все микробы погибли.

– Идею использовать электронный пучок для стерилизации нестойких к нагреванию внутренних полостей стеклянных и пластиковых сосудов нам «подарил» коллега, – улыбается заведующий кафедрой физики Ефим Михайлович Окс. – Дело было так. Проходя мимо нашей лаборатории, декан Заочного и вечернего факультета (ЗиВФ) И.В. Осипов мимоходом предложил «стрельнуть» электронным пучком внутрь стеклянной бутылки. Задача практически не решаемая для обычных электронных источников, работающих при существенно более низких давлениях. Денис решил попробовать на нашей форвакуумной электронной пушке. Получилось. Электронный пучок при повышенных давлениях свободно распространяется в диэлектрической полости, образуя в ней достаточно плотную плазму. Правда, мы пока еще не выяснили окончательно, что именно убивает бактерии – плазма или электронный пучок. Однако исследования ведутся, и думаю, что в скором времени, мы это определим.

Исследования в области плазменной эмиссионной электроники проводятся в лаборатории НИР кафедры физики на протяжении многих лет и связаны они с именем профессора Юлия Ефимовича Крейнделя. Наряду с традиционным направлением развития плазменных источников электронов для электронно-лучевой сварки (руководитель работ профессор Ремпе Н.Г.), в последние годы значительные усилия были направлены на исследование эмиссионных свойств плазмы.

Форвакуумной тематикой в лаборатории занимаются коллектив из десяти человек: преподаватели, научные сотрудники и аспиранты. Для курсового и дипломного проектирования, в том числе и с использованием технологии ГПО, привлекаются студенты старших курсов ФЭТа.

- В лаборатории сложилась команда исследователей, представляющая собой «сплав опыта и молодости». Еще со времен Ю.Е. Крейнделя установились традиции плотной работы с молодыми кадрами, – рассказывает Ефим Михайлович Окс. Помимо руководителя, аспиранта «курирует» один или несколько сотрудников лаборатории. Это дает результат с точки зрения качества проведения научных исследований, публикационной активности, а также подготовки и защиты аспирантом диссертационной работы в срок обучения в аспирантуре.

В реалиях сегодняшнего дня невозможно успешно работать над диссертацией, получая только стипендию аспиранта, поэтому программа «элитной аспирантуры» имеет важное значение для молодых ученых ТУСУРа. Из трех аспирантов кафедры Физики двое, в том числе и Денис Золотухин, обучаются в «элитной» аспирантуре. В активе аспирантов и молодых научных сотрудников кафедры стипендии и грант Президента РФ для молодых исследований, гранты РФФИ для молодых ученых и программы «У.М.Н.И.К.». В 2013 году трое молодых ученых кафедры Физики - аспирант Денис Золотухин, доцент Андрей Тюньков и м.н.с. Юрий Юшков были удостоены Премии Томской области в области образования и науки.

Фундаментальная наука находит все большее развитие в ТУСУРе. Новое поколение молодых аспирантов стремиться в науку и при создании нормальных условий работает с полной отдачей. Молодые ученые кафедры физики, которые здесь и сейчас создают новое методом экспериментов, проб и ошибок. Для них наука интересна именно своей спонтанностью. Ведь для того, чтобы найти тему для разработки, иногда нужно просто «стрельнуть» электронным пучком в бутылку.