U.A. Arifov nomidagi Ion-plazma va lazer texnologiyalari instituti

Oʻzbekiston Respublikasi Fanlar akademiyasining U.A.Arifov nomidagi Ion-plazma va lazer texnologiyalari instituti

U.A. Arifov nomidagi Ion-plazma va lazer texnologiyalari institutining bosh binosi va ilmiy tadqiqotga moʻljallangan labaratoriyalardan biri
Tarmogʻi	Fizikaviy elektronika fotonika issiqlik fizikasi lazer fizikasi yangi materiallar sintezi nanotexnologiyalar
Ishga tushgan sanasi	1967-yil
Joylashuvi	Mirzo Ulugʻbek koʻchasi 33, 100125, Toshkent shahri
Direktori	Hotam Ashurov
Bosh kotib	Kurbanov Mirtemir Shodiyevich
Ishchilar soni	212 nafar (2022-yil holatiga koʻra)
Vebsayti	https://iplt.uz/
Hamkor tashkilotlari	Navoiyuran Davlat Korxonasi

Oʻzbekiston Respublikasi Fanlar akademiyasining U. A. Arifov nomidagi Ion-plazma va lazer texnologiyalari instituti — Respublikada turli materiallar yaratish, ion-plazma, lazer va boshqa texnologiyalar va ishlanmalarni rivojlantirishning ilmiy texnik jihatlarini hal qilish va yuqori malakali ilmiy kadrlar tayyorlashga ixtisoslashgan ilmiy muassasadir. Institut fizikaviy elektronika, ion-plazmali texnologiya, lazer fizikasi va texnologiyasi, optika, jumladan nochiziqli, spektroskopiya, molekulyar fizika sohalarida yetakchi markazlardan biri hisoblanadi. Muassasa, shuningdek, plazma va lazer nurlarining qattiq jism sirti bilan oʻzaro taʼsiri va nochiziqli optik hodisalarni tadqiq etish hamda zaryadlangan atom va quvvatli lazer nurlarining materiallar xossalarini maxsus jarayonlar orqali oʻzgartirish va nazorat qilishni tadbiq qilish borasida dunyoda oʻz oʻrniga ega institut sanaladi.

Tarixi

Institut dastlab 1967-yilda tashkil etilgan boʻlib, 1977-yilda tashkil topgan Issiqlik fizikasi bo‘limi negizlarida 2012-yil O‘zbekiston Respublikasi Fanlar akademiyasi U. A. Arifov nomidagi Ion-plazma va lazer texnologiyalari instituti bo‘lib o‘zgartirilgan va 2016-yil 2-maydagi PQ-2524 sonli O‘zbekiston Respublikasi Prezidenti qarori asosida tugatilgan. 2017-yil 17-fevraldagi PQ-2789 son O‘zR Prezidenti qaroriga muvofiq U. A. Arifov nomidagi Ion-plazma va lazer texnologiyalari instituti o‘z faoliyatini yangidan tashkil etgan. O'zbekiston Respublikasi Prezidentining „Fanlar akademiyasi faoliyati, ilmiy-tadqiqot ishlarini tashkil etish, boshqarish va moliyalashtirishni yanada takomillashtirish chora-tadbirlari toʻgʻrisida“gi 2017-yil 17-fevralda qabul qilingan PQ-2789-sonli hamda Oʻzbekiston Respublikasi Vazirlar Mahkamasining 2017-yil 18-may kuni „Oʻzbekiston Respublikasi Fanlar akademiyasining yangidan tashkil etilgan ilmiy-tadqiqot muassasalari faoliyatini tashkil etish chora-tadbirlari toʻgʻrisida“gi 292-sonli qarorlariga muvofiq U. A. Arifov nomidagi Ion-plazma va lazer texnologiyalari instituti oʻz faoliyatini qayta tashkil etgan. 2020-yil 8-iyul kunida qabul qilingan O‘zbekiston Respublikasi Vazirlar Mahkamasining 366-sonli qaroriga muvofiq institut faoliyati ancha takomillashtirilgan.

Faoliyati

Ion-plazma va lazer texnologiyalari instituti olimlari tomonidan vanadiy oquvchan akkumulyatorining tajriba protatipi ishlab chiqilgan boʻlib, bundan koʻzlangan asosiy maqsad katta hajmdagi elektr energiyasini saqlab turishdir. Ushbu akkumulyator uzoq foydalanish muddatiga ega (15-20 yil) hamda ekologik xavfsiz va ishlov berish oson. Institut, shuningdek, Navoiyuran Davlat Korxonasi bilan zamonaviy innovatsion texnologiyalarni joriy etish borasida hamkorlik qilib keladi. Institut xodimlar soni — 155 ta, shundan ilmiy xodimlar soni — 89 ta, shu jumladan akademiklar — 2 ta, fan doktorlari — 18 ta, fan nomzodlari — 26 ta; doktorantlar — 13 ta va mustaqil izlanuvchilar — 5 ta.

Ilm-fanni moliyalashtirish va innovatsiyalarni qoʻllab-quvvatlash jamgʻarmasi ijro etuvchi direktori oʻrinbosari Jonibek Tavakalovning „Yangi Oʻzbekiston“ gazetasida chop etilgan maqolasida Ion-plazma institutiga zamonaviy qurilmalar olib kelinishi uchun 2 million 404 ming dollar ajratilganligini taʼkidlagan. O‘zbekiston Respublikasi Innovatsion rivojlanish vazirligi tomonidan moliyalashtirilgan va bajarilishi 2021 — 2025-yillarga mo‘ljallangan fundamental loyiha doirasida institut 2021-yil davomida fizik, kimyoviy va biologik jarayonlarni modellashtirish orqali tadqiq qilish maqsadida yangi modellashtirish maktabi tashkil etilgan. Modellashtirish maktabida klasteri — FISTUz (Fast Intelligent Simulation Tool of Uzbekistan) yaratillgan boʻlib, FISTUz da superkompyuterlar 32 ta klaster, 1 ta Worker, 2 ta Masterdan tashkil topgan.

Amaliy ishlanmalar

Gaz xromatograflari uchun sirtiy ionlashuv detektorlari. Sirtiy ionlashuv detektorlari asosida alohida blok ko‘rinishida bo‘lgan va sanoatda ishlab chiqarilayotgan turli rusumdagi xromatograflardagi tahliliy vazifalarni hal qila oladigan pristavkalar yaratildi. Bu vazifalar qatoriga murakkab tabiiy, texnologik va biologik qorishmalarni xromatografik ajratishdagi aminlarning funksional tahlili, turli polimer materiallardagi gaz ko‘rinishda ajralgan zaharli aminlarning iz qoldiqlarini va turli mintaqalarda tuproqda kanserogen nitrozobirikmalarini hosil qiluvchi aminlarning tarkibini aniqlash, mikroorganizmlarning piroliz mahsulotlarida aminlar va ularning hosilalarini identifikatsiya qilish kiradi.

Azotli asoslarning kichik o‘lchamli sirtiy ionlashuv gazanalizatori. Giyohvand moddalarning noqonuniy aylanishining oldini olish maqsadida O‘zbekiston Respublikasining chegaradan o‘tish maskanlarini va bojxona postlarini jihozlash va tezkor qidiruv guruhlarini taʼminlash uchun portativ  asbob yaratildi, kichik tajriba seriyasida ishlab chiqarildi.

Giyohvand moddalar va psixotrop preparatlarining termodesorbsion sirtiy ionlashuvi indikatori (Iskovich −1). Giyohvand moddalar va boshqa suiisteʼmol qilinuvchi preparatlarning iz qoldiqlarini peshob, qon va murda materiallari ekstraktlarida selektiv va yuqori sezgirlikda aniqlaydigan gazoanalizator yaratildi va O‘zbekiston Respublikasi Sog‘liqni Saqlash Vazirligi Dori vositalari va Tibbiyot Texnikasi sifatini nazorat qilish Bosh Boshqarmasi tomonidan № 02/548/21 UzDD ro‘yxatidan o‘tkazildi va kichik seriyada ishlab chiqarildi.

Yuqori sezgir noradioaktiv ion manbali giyohvand moddalar, psixotrop preparatlar va ularning prekursorlarini aniqlovchi ion harakatchanligi spektrometri. Giyohvand moddalar, psixotrop preparatlar va boshqa suiisteʼmol qilinuvchi dori vositalarining sifat va miqdorini turli kriminalistik ashyolardagi iz qoldiqlarini yuqori sezgirlikda aniqlash imkoniyatini beruvchi sirtiy ionlashuv prinsipiga asoslangan ionxarakatchanlik spektrometri yaratilgan. Agar spektrometr seriyali ishlab chiqarilsa, chet eldagi shunga o‘xshash asboblarni sotib olishga zarurat qolmaydi va eksportga loyiq mahsulot bo‘ladi.

Metall mahsulotlar sirtingga modifikatsiyalash uchun vakuum-yoyli ishlov beruvchi texnologiya. Ushbu texnologiya yuzasidan oksidli plyonkalar, zang va boshqa sirtni ifloslovchi moddalarni olib tashlash, shuningdek metall mahsulotning sirt xususiyatini yaxshilash (aktivlashtirish) uchun mo‘ljallangan. Vakuum- yoyi bilan ishlov berilgan metall sirt qatlamining mikro qattiqligi ishlov berilmagan metall sirt bilan taqqoslanganda 1,5-1,7 baravarga, korroziyaga chidamliligi 10 baravar va undan ko‘proq oshadi.

Metall prokatlar va boshqa tekis sirtli metall mahsulotlarni vakuumda elektr yoyi orqali tozalash texnologiyasi ishlab chiqilgan

Fundamental tadqiqotlar

Fizikaviy elektronika sohasida

Nanomateriallar sirtini tahlil qilish uchun dunyoda o‘xshashi yo‘q bo‘lgan „cluster-SIMS-cluster“ uslubi yaratildi (ishlab chiqildi).

Birinchi marta erkin Si/Cu nanoplyonkalari yuzasida yaratilgan CoSi2 nanoplyonkalar  massiv namunalarda (plenkalarda) yaratilgan CoSi2 nanoplenkalarga nisbatan tashqi taʼsirlarga nisbatan kamroq taʼsirchanligi aniqlandi.

Ilk bora sirt amorflanish darajasi va tartibsiz qatlamning maydoni ingichka Cu (100) plenkalardan o‘tgan elektronlarning elastik cho‘qqi intensivligining o‘zgarishiga qarab baholandi.

Birinchi marta erkin plenkalar yuzasida hosil bo‘lgan klasterli fazalar orollarining o‘lchamlari har-xil nurlanish dozalarida baxolandi.

Ilk bor elementlar tahlili uchun changlanish jarayonidagi neytral klasterlar qo‘llanildi. Klaster zarralarining ionlashuv koeffitsiyenti aniqlandi.

Ilk bor havo atmosferasida ishlaydigan termodesorbsion sirtiy ionlashuv spektrometriyasi yordamida qizdirilgan qattiq jism sirtida organik molekulalarning adsorbsiyasi jarayonida ro‘y beradigan geterogen reaksiyalarning kinetik xarakteristikasi aniqlandi.

Djonson potensiali doirasida kumush sirtiga klasterning choʻkishi natijasida Com (m=2¸15) klasterlarining maksimal radiusi o‘zgarishi kompyuterda modellashtirish asosida olindi.

Grafen bilan aylanma uglerodli klaster (S7, S12, S13) larning tuliq kogeziya energiyasi qiymatlari shuningdek ularning o‘zaro taʼsirida aylanma uglerodli klaster va grafen formasining o‘zgarishi aniqlandi.

Fotonika va lazer fzikasi sohasida

Dunyoda birinchi marta gormonik generatsiya va prametrik generatsiya hamda lazer nurlanishi quvvatini kuchaytirishning chegaraviy qiymatlariga erishildi.

Birinchi marta normal dispersiyali izotop muhitlarda fokuslangan nurlanishning yuqori optik gormonikalari generatsiyasini yaratish imkoniyatlari ko‘rsatildi.

Turli muhitlarning (metallarning kolloid eritmalari, yarim o‘tkazgichli xalkogenid plyonkalar, organik bo‘yoqlarning bug‘lari va eritmalari, tarkibida fulleren bo‘lgan poliimid plyonkalar, nochiziqli-optik kristallar va boshqalar) nochiziqli-optik xarakteristikalari tadqiq etildi va aniqlandi

Selektiv lazerli sinterlash (spekaniya) usuli yordamida kompterlashtirilgan ZD prototiplash texnologiyasi ishlab chiqildi.

Birinchi marta, o‘zgartirish samaradorligini 5-7 barobar oshirish imkonini beruvchi, butun dunyo tan olingan, keng polosadagi quyosh nurini monoxromatik, kogerent lazer nuriga samarali aylantirish konsepsiyasi taklif etildi.

Konsentrlangan quyosh nuri bilan optik damlanadigan lazerning yangi stasistik modeli yaratildi va u quyosh nuri energiyasini lazer nuri energiyasiga aylantirish jarayonlarini simulyatsiya qilish hamda turli konfiguratsiyadagi va quvvatdagi lazerlar parametrlarini optimallashtirish va quyosh nuridan foydalanishga asoslangan yangi lazer texnologiyalarini ishlab chiqish imkonini beradi.

Birinchi bo‘lib gen nokaut yo‘li bilan olingan turli paxta navlaridagi xlorofillning qorong‘ulik fluoressensiyasi yordamida ularning stress omillarga chidamlilik va yorug‘likdan qayta tiklanish jarayonlari tezliklari aniqlandi.

Ilk bor C60 va C70 fullerenlarining toluol, benzol va boshqa erituvchilardagi eritmalarida „lazer nurlanishi ellipsli qutblanishinining nochiziqli burilishi“ effekti eksperimental ravishda aniqlandi va batafsil tadqiq etildi.

Ilk bor nanoo‘lchamli materiallarning (fullerenlar, nanotrubkalar va b.) ko‘pgina bir va ko‘p komponentli organik erituvchilarda o‘z-o‘zidan tashkillanish jarayonlarining fundamental fizik qonuniyatlari aniqlandi. S60 va S70 fullerenlari asosida zich taxlangan monomolekulyar (diametrdagi o‘lchami ~20÷70 nm) va g‘ovak fraktal (100 nm dan 8 mkm gacha) nano- va mikroo‘lchamli nanostrukturalar sintezi usullari yaratildi. Yuqori aniqlikdagi elektron mikroskopiya metodidan foydalanib, erituvchi turiga va eritmadagi fullerenning dastlabki konsentratsiyasiga qarab, agregatlarning o‘lcham diagrammalari shakllantirildi. Fullerenlarning eritmalarda o‘z-o‘zidan tashkillanishining aniq fizik modeli taklif etildi.

Ilk bor silliq taglik sirtida fullerenlarning submikron o‘lchamdagi fraktal agregatlarining bir-biriga zich joylashgan faqat bitta qatlamidan tashkil topgan to‘liq organik qoplama olindi.

Yuqori intensivlikdagi (~1014 Vt/sm2) to‘lqin uzunligi λ0=790 nm bo‘lgan 27-femtosekundli lazer impulslari uzunligi 105 sm gacha bo‘lgan o‘ta ingichka (∼280 mkm) dielektrik mikrokapillyar ichida joylashgan inert (Ar, Kr, Xe, ¼) va boshqa (N2, O2, ¼) gazlardan o‘tganda lazer nurlanishi spektrlari nochiziqli transformatsiyaga o‘chrashi tajribalarda o‘rnatildi. Bunda spektrning ~1185 sm-1 gacha o‘z-o‘zidan kengayishi, ~800 sm-1 gacha chastotaviy siljishi, shuningdek yorug‘lik impulslarini ko‘plab spektral komponentalarga bo‘linishi ko‘zatiladi. Tajribalarda kuzatilgan femtosekundli yorug‘lik impulslari spektrining kuchli transformatsiyasi yorug‘lik impulslarining chiziqli bo‘lmagan o‘z-o‘zidan fazali modulyatsiyasi va muhitda hosil bo‘lgan plazmaning (50% gacha muhit bir yoki ikki karra ionlashgan) elektron qismi effektlarining birgalikdagi taʼsiri tufayli paydo bo‘lishi aniqlandi.

Sintez qilingan rux oksidi nanostrukturalarini o‘rab turgan tashqi atmosfera ularning sirtiy nuqsonlar bilan bog‘liq optik xossalariga va bo‘yoqlarni parchalashdagi fotokatalitik xususiyatlariga kuchli taʼsir qilishi kuzatildi, bu effekt to‘qimachilik sanoati chiqindi suvlarini organik bo‘yoq qoldiqlaridan tozalash usulini ishlab chiqishga imkon berishi mumkin.

Ko‘p fazali tizimlarning issiqlik fizikasi sohasida

Birinchi marta suyuq tizimlarda kritik nuqtaga yaqin nuqtada molekulyar assotsiatlarning hosil bo‘lishi va parchalanishi relaksatsiya vaqtining sezilarli susayishi aniqlandi va suyuq muhitlarda molekulalarning ichkimolekulyar aylanishi bilan bog‘liq relaksatsiya jarayonlari, suyuq-suyuq fazaga o‘tish yaqinligi darajasidan mustaqil ravishda sodir bo‘lishi aniqlandi.

Birinchi marta turli usullar yordamida kichik konsentratsiyali ishqor galogenidlar orqali suvli aralashmalarning fazaviy o‘tish xususiyatlarini tavsiflovchi kritik ko‘rsatkichlarini o‘zgartirish mumkinligi aniqlangan va bunday o‘zgarish kritik fluktuatsiyalarning siqilishi tufayli yuz berishi topilgan;

Birinchi marta suvli aralashmalarda ultratovush yutilish spektrining 300 kGs va 700 MGs chastotalarda kuzatilgan relaksatsion jarayonlar kritik nuqta yaqinida konsentratsiya fluktuatsiyalardan tashqari dimetilpiridin molekulalarining taxlanish va protonlar ko‘chishi bilan bog‘liq protoliz jarayonlari mavjud ekanligi aniqlangan;

Cuvli aralashmalarda sodir bo‘ladigan kritik hodisalarni eksperimental tadqiq qilish orqali olingan masshtab funksiyaning keltirilgan chastotaga bog‘liqligi Bxattacharji — Ferrell nazariyasida keltirilgan natijalar bilan ustma-ust tushishi topilgan va kritik jarayonlarni tavsiflashda ushbu nazariya mos kelishi aniqlangan;

LaF3 struktura turdagi superion kristallar panjarasidagi zarralar orasidagi jamoaviy o‘zaro taʼsirlarning mikroskopik modeli tuzildi va ushbu trifloridlardagi anionli panjarani "erish " jarayonining energetik parametrlari hisoblandi.

Birinchi marta ftor ionlarining yacheyka ichidagi harakatining struktura, energiya va vaqt parametrlarini tavsiflovchi, LnF3 kristallar panjarasining strukturaviy tartibsizlanishining umumlashtirilgan mikroskopik modeli ishlab chiqildi va ionli kristallarda oraliq faza o‘tishlari bilan yuqori o‘tkazuvchan holatni shakllanish mexanizmi aniqlandi.

Molekulyar fizika sohasida

Birinchi marta sovuq atmosferik plazma tufayli yuzaga kelgan elektr maydon va lipid oksidlanishining hujayra membranalarida g‘ovaklar hosil bo‘lishiga sinergistik taʼsirining molekulyar darajadagi mexanizmlari aniqlangan;

Ilk bor plazma orqali oksidlanishning hujayra membranalarida sodir bo‘ladigan jarayonlarga, jumladan fosfatidilserinning ʼflip-flopʼ (bir qatlamdan ikkinchi qatlamga o‘tish) harakatiga, reaktiv kislorod va azot turlarining transportiga va mexanik kuchlanishga taʼsirini o‘rganish uchun tizimli usullar ishlab chiqilgan;

Ilk bor akvaporin transmembran oqsil kanali orqali gidrofilik va gidrofobik reaktiv kislorod va azot turlarining o‘tish jarayonlarini tadqiq qilish usuli yaratilgan;

Birinchi bor sistemaning vodorodsizlanish darajasi (k-koeffitsiyent) uglerod nanonaychalari (UNN) o‘sishining ilk bosqichidagi oraliq bosqichlarini ajratishga imkon berishi ko‘rsatilgan;

Ilk marta H2-plazma orqali bir qavatli UNN (BQNN)ni yo‘qotish ehtimolligi γ-burchakka, yaʼni orto HC-CH bog‘ va xirallik vektori orasidagi burchakka bog‘liqligi aniqlangan;

BQNN ichidagi nanonaycha yoki grafenning selektiv o‘sishi mos ravishda zanjir-halqa-qopqoq o‘zgarishining tezligi bilan belgilanishi aniqlangan;

Ilk bor Ni bilan tugallangan karbindagi taqiqlangan zona kengligini zanjir bo‘ylab H konsentratsiyasini boshqarish orqali o‘zgartirish mumkinligi aniqlangan;

Birinchi marta oksidlovchining energiyasini, o‘sish harorati va sirt egriligini aniq o‘zgartirish orqali a-SiO2 (katalizator tagligi sifatida) ning ultrayupqa qalinligini boshqarish mumkinligi baholangan.

Asosiy ilmiy tadqiqot yo‘nalishlari

Fizikaviy elektronika

•       adsorbsion va emission jarayonlar, sirtdagi elektron va ion hodisalari, past temperaturali plazma fizikasi va texnologiyalari;

Fotonika

•       optika, lazer fizikasi va spektroskopiya, nochiziqli optika, lazer nurlanishning jism bilan o‘zaro taʼsiri, fotosintez

Teplofizika

•       molekulyar fizika va issiqlik fizikasi (bir jinsli bo‘lmagan muhitlar fizikasi, nanostrukturalar va biomolekulalar);

amaliy ishlanmalar

•       quyosh energiyasini o‘zgartirish uchun yangi materiallar sintezi texnologiyalari;

•       original ion-plazma, lazer va nanotexnologiyalar asosidagi qurilmalarni ishlab chiqish.

Tashkil etilgan ilmiy maktablar

Institutda taniqli ilmiy maktablar yaratilgan:

„Atom va molekulyar zarrachalarning qattiq jism sirti bilan o‘zaro taʼsiri“ (Elektronika institutining asoschisi, tashkilotchisi va birinchi direktori — akademik Arifov U. A., izdoshlari va davomchilari — akademiklar Rasulev U. X.,. Radjabov T. D. va To‘rayev N.Yu., prof. Parilis Ye. S.., Arifov P. U., Aliyev A..A., Djemelev N. X.., Kremkov M. V., Umarov F. F.., Isaxanov Z. A., Nazarov E. G., doktor Ashurov X. B.., Abdukarimov E. T.,. ..Ayuxanov A. X., Raximov R. R., Kulagin A. I. va boshqalar)

— „Yuqori quvvatli lazerlar fizikasi, nochiziqli optika va lazer nurlanishining moddalar bilan o‘zaro taʼsiri“ — (akademiklar Usmanov T. B. va Baxramov S. A., f.-m.f.d.lari Alimov D. T., Ganiyev R. A. va boshqalar

— „Issiqlik fizikasi“ — (Issiqlik fizikasi bo‘limining asoschisi va birinchi direktori, jahon intellektual mulk tashkiloti (WIPO) ning 1985 va 1996-yillardagi ikki oltin medal sovrindori, akademik P. K. Xabibullayev, davomchilari — akademik Mamadalimov A. T., f.-m.f.d. prof. Mirzayev S. Z., f.-m.f.d. prof. Zaxidov E. A. va boshqalar).