Кафедра оптики физического факультета СПбГУ

• газодинамика (применительно к процессам формирования в газовой фазе переохлажденных до 10-20 К кластеров и наночастиц);
• физика плазмы (включая газовый разряд и лазерную абляцию);
• элементарные процессы с участием электронов, фотонов, атомов и молекул (включая агрегированные состояния в виде переохлажденных кластеров и наночастиц);
• электронное строение Ван дер Ваальсовых комплексов и наночастиц;
• процессы взаимодействия высокоэнергетичных нейтральных кластеров и наночастиц с поверхностью твердого тела;
• физика поверхности - состав, структура и свойства наноразмерных покрытий и материалов, формируемых с помощью импульсных сверхзвуковых молекулярных пучков, обогащенных кластерами и наночастицами, и высокотемпературных эффузионных источников различных материалов.

Все исследования в комплексе выполняются в условиях отсутствия влияния атмосферы (in situ) в единой многомодульной высоковакуумной установке с дифференциальной откачкой. Установка представляет собой многофункциональный спектрометрический комплекс для формирования и исследования in situ электронной структуры и свойств кластеров и наночастиц в газовой фазе и на поверхности твердого тела. Комплекс представляет собой единую сверхвысоковакуумную многомодульную конструкцию, в которой реализована возможность использования следующих самых современных методов:
метод обогащенного импульсного сверхзвукового молекулярного пучка нейтрального газа; метод возбуждения низкотемпературной плазмы в сверхзвуковом потоке содержащем наночастицы; метод скрещенных сверхзвукового молекулярного, электронного и лазерного пучков; метод оптической спектроскопии плазмы от вакуумного ультрафиолета до ИК; метод времяпролетной масспектрометрии с электронной и лазерной ионизацией, включая МАЛДИ спектроскопию; метод лазерной спектроскопии, включая многофотонную резонансную лазерную ионизацию и возможность исследования молекулярной динамики в фемтосекундном диапазоне; основы метода 4D микроскопии; метод фотоэлектронной времяпролетной спектроскопии в газовой фазе включая ZEKE спектроскопию; методы рентгеновской, ВУФ фотоэлектронной и Оже спектроскопии поверхности.
Комплекс состоит из семи вакуумно соединенных высоковакуумных модулей, в которых расположены:

1. Фотоэлектронный спектрометр для исследования химического состава наночастиц на поверхности твердого тела.
2. Времяпролетный масс спектрометр RFT10B с дополнительным МАЛДИ источником ионизации MAS2.
3. Фотоэлектронный времяпролетный спектрометр 7003 MBES III (UHV version).
4. Термопрограмируемый десорбционный спектрометр (ТДС спектрометр) TDS 40A1 с температурным диапазоном до 1500 С.
5. Оптический спектрометр для работы в диапазоне длин волн от вакуумного ультрафиолета до инфракрасной области.
6. Наносекундный лазерный комплекс фирмы Quantel с лазером накачки и двумя перестраиваемыми лазерами на красителе.
7. Фемтосекундный лазерный комплекс фирмы Amplitude Technology с лазером накачки и двумя параметрическими усилителями TOPAS.