logo

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки

Институт физического материаловедения

Сибирского отделения Российской академии наук
►►►

Карпенко Е.И.

Руководитель

Карпенко Евгений Иванович

Доктор технических наук, проф.
Email: lppt@ipms.bscnet.ru
тел.: (8 3012) 433-547

Состав лаборатории

Общая численность 6 человек, в том числе:
- 2 доктора наук,
- 4 кандидата наук


Список штатных сотрудников
  1. Карпенко Евгений Иванович – зав. лаб., д.т.н.
  2. Балданов Баир Батоевич – с.н.с., д.т.н.
  3. Ранжуров Цыремпил Валерьевич – м.н.с.
  4. Санеев Андрей Леонидович – вед.инж.

  5. Список внештатных сотрудников
  6. Намдаков Доржи Жамбаевич – вед.инж., к.т.н.
  7. Ринчинов Александр Пурбуевич – м.н.с., к.т.н.

Краткая историческая справка

Лаборатория плазменно-энергетических процессов и технологий открыта в структуре Института 12 октября 2012 г. приказ № 15538-56 на основе существовавшей ранее лаборатории плазменных процессов, переведенной в ИФМ СО РАН из Отдела физических проблем при Президиуме Бурятского научного центра СО РАН. Руководителем лаборатории был назначен, а впоследствии избран по конкурсу д.т.н., проф. Е.И. Карпенко.

Сотрудники


ВАЖНЕЙШИЕ НАУЧНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

ВАЖНЕЙШИЕ ПУБЛИКАЦИИ

ПАТЕНТЫ, ИЗОБРЕТЕНИЯ


Проекты фундаментальных исследований СО РАН:

- проект № 2.7.2.2 «Плазменные эмиссионные процессы в газоразрядных электронных и ионных устройствах и их применение в новых технологиях» (2007-2009);

- проект № II.12.2.3 «Плазменные процессы в газоразрядных системах низкого и высокого (атмосферного) давления и их применение в новых технологиях» (2010-2012);

Государственное задание ФАНО России:

- тема (проект) № 0336-2014-0002 «№ 9.3.2 Релаксационные свойства наноструктурированных конденсированных сред и электро-, теплофизические свойства углеродных наноматериалов и композитов» (2013-2016);

Междисциплинарный интеграционный проект СО РАН:

- проект № 156 «Фундаментальные проблемы технологии получения кремния солнечного качества и создания высокоэффективных солнечных элементов» (2003-2005);

Заказные проекты Министерства образования и науки Российской Федерации:

- проект № 1.5.02 «Исследование плазменных и плазмоподобных сред для определения свойств растворов и разработки новых технологий получения моноокиси кремния» (2002-2005);

- проект № 1.5.06 «Фундаментальные процессы в газовых разрядах» (2005-2007);

Проект РФФИ:

- проект № 15-44-04209-р_сибирь_а. «Исследование бактерицидных свойств низкотемпературной аргоновой плазмы при атмосферном давлении» (2015-2016).



ВАЖНЕЙШИЕ НАУЧНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ:

1. Разработан электродуговой высокоресурсный 25-киловаттный плазмотрон с пропановой защитой электродов.

foto-1 foto-2

2. Для высокоресурсного плазмотрона получены защитные углеродные композитные покрытия катода, содержащие наноструктуры. Углеродные композитные покрытия формируются при подаче углеводородного газа в прикатодную область дугового разряда, создавая защитную атмосферу катода от эрозии.

3. Проведена термохимическая подготовка топлива и расчет плазменно-топливных систем.

foto-3

4. Экспериментально реализован отрицательный коронный разряд постоянного напряжения в электроположительном газе – аргоне. Установлено, что протекание тока в разрядном промежутке отрицательной короны в аргоне представляет собой установившийся режим регулярных импульсов тока с длительностью, лежащей в миллисекундном диапазоне

foto-4

5. Разработан и создан источник объемной неравновесной плазмы на основе тлеющего разряда атмосферного давления. Данный способ получения плазмы базируется на использовании специального разряда, состоящего из большого количества потоков плазмы низкой интенсивности, что позволяет получить низкотемпературную (комнатная температура) неравновесную плазму в больших объемах.

foto-3
foto-3

Фотография свечения тлеющего разряда атмосферного давления

6. Экспериментально исследованы свойства высоковольтного искрового разряда в геометрии острие-плоскость, при ограничении разрядного тока балластным сопротивлением. Показано, что искровой разряд при ограничении разрядного тока балластным сопротивлением является слаботочным, а характер протекания тока в тонком плазменном канале искрового разряда представляет собой установившийся режим регулярных импульсов тока.

7. Разработан и создан высокоэффективный малогабаритный плазменный источник низкотемпературной (холодной) аргоновой плазмы PortPlaSter на основе нестационарной формы горения диффузного разряда типа тлеющего разряда, на который накладываются слаботочные искровые разряды. Эффективный процесс инактивации микроорганизмов с помощью данного источника аргоновой плазмы начинается практически с 5 с. С увеличением времени экспозиции площадь инактивации значительно увеличивается.

foto-3
foto-3

а – контроль; б – зона инактивации. Время воздействия 30 с.



ВАЖНЕЙШИЕ ПУБЛИКАЦИИ
  1. Жуков, М.Ф. Плазменная безмазутная растопка котлов и стабилизация горения пылеугольного факела / М.Ф. Жуков, Е.И. Карпенко, В.С. Перегудов и др. – Новосибирск: Наука; Сибирская издательская фирма РАН, 1995 – 304 с. – (Низкотемпературная плазма. Т. 16)
  2. Карпенко, Е.И. Введение в плазменно-энергетические технологии использования твердых топлив / Е.И. Карпенко, В.Е. Мессерле. – Новосибирск: Наука; Сибирское предприятие РАН,1997. – 119 с.
  3. Карпенко, Е.И. Плазменно-энергетические технологии топливоиспользования / Е.И. Карпенко, В.Е. Мессерле. – Новосибирск: Наука, Сибирское предприятие РАН, 1998. – 385 с. ( Концепция и расчетно-теоретические исследования плазменно-энергетических технологий. Т.1.)
  4. Карпенко, Е.И. Научно-технические основы и опыт эксплуатации плазменных систем воспламенения углей на ТЭС (безмазутная растопка котлов и стабилизация горения пылеугольного факела) / Е.И. Карпенко, М.Ф. Жуков, В.Е. Мессерле и др.; под ред. В.Е. Мессерле, В.С. Перегудова. – Новосибирск: Наука; Сибирское предприятия РАН, 1998. – 137 с.
  5. Карпенко, Е.И. Эколого-эффективность плазменных технологий переработки твердых топлив / Е.И. Карпенко, В.Е. Мессерле, В.Н. Чурашев и др.; отв. ред. В.Н. Чурашев. – Новосибирск: Наука; Сибирская издательская фирма РАН, 2000 – 159 с.
  6. Дандарон Г.-Н.Б. Режим горения дуги с углеродным возобновляющимся катодом / Г.-Н.Б. Дандарон, Д.В. Мухаева // Теплофизика высоких температур. – 2004. – Т.42., №2. – С.208-213.
  7. Карпенко Е.И., Мессерле В.Е. Плазменно-энергетические технологии использования твердых топлив // Энциклопедия низкотемпературной плазмы. – Т.4. М.: Наука, 2000. – С. 359 – 370.
  8. Молонов Я.Ж., Карпенко Е.И., Мессерле В.Е. Стабилизация выхода жидкого шлака в токах котлов с жидким шлакоудалением с использованием плазменно-энергетических технологий // Теплоэнергетика. 2010. №4. С.10-16.
  9. Ya.Zh. Molonov, E.I. Karpenko, V.E. Messerle. Stabilizing the Outflow of Liquid Slag in the Furnaces of Boilers with Slag Tap Removal Using Plasma-Energy Technologies. Thermal Engineering, 2010, V. 57, No 4, P.282-289.
  10. Карпенко, Е.И. Электродуговые генераторы низкотемпературной плазмы с повышенным ресурсом катодно-анодной группы /Е.И. Карпенко, В.Е. Мессерле, Д.В. Мухаева // Вестник ВСГТУ. – 2011. - №4.- С.74-77.
  11. Карпенко, Е.И. Моделирование плазменной переработки тощих фосфатных руд / Е.И. Карпенко, А.П. Ринчинов, Ц.В. Ранжуров, В.Б. Шагдаров // Вестник ВСГТУ. - 2011. - №1. - С.66 – 71.
  12. Карпенко, Е.И. О переработке апатита Ошурковского месторождения / Е.И. Карпенко, А.П. Ринчинов, В.Б. Шагдаров // Вестник БГУ. Химия, физика. - 2011. - Вып. 3. - С. 266-270.
  13. Карпенко, Е.И. Электроплазменная установка для обработки порошковых материалов / А.П. Ринчинов, В.Б. Шагдаров // Вестник БГУ. Химия, физика. - 2011. - №3. - С.270-272.
  14. Мессерле, В.Е. Применение плазменного воспламенения твердых топлив на Алматинской ТЭЦ-2 / В.Е. Мессерле, А.Б. Устименко, С.С. Тютебаев, В.Г. Лукьященко, В.Н. Шевченко, И.Г. Степанов, К.А. Умбеткалиев, А.О. Нагибин, В.Н. Козак, Е.И. Карпенко, С.В. Лобыцин, Ю.Е. Карпенко // Вестник КазНУ им.аль-Фараби. Серия химическая. - 2011. - № 3 (63) – С.168-172.
  15. Messerle, V.E. Solid fuels plasma gasification: experiment and theory /V.E. Messerle, A.B. Ustimenko, B.G. Trusov, E.I. Karpenko, F.C. Lockwood // Вестник КазНУ им.аль-Фараби. Серия химическая. - 2011. № 3 (63).– С.179-204.
  16. Мессерле, В.Е. Моделирование и испытания плазменно-топливных систем на котле БКЗ-420 Алматинской ТЭЦ-2/ В.Е. Мессерле, Е.И. Карпенко, А.Б. Устименко, С.С. Тютебаев, Ю.Е. Карпенко, Т.В. Еремина // Вестник ВСГУТУ, 2012, №2, с.21-27.
  17. Мессерле, В.Е. Образование наноструктурированных углеродных материалов в плазменных устройствах/ В.Е. Мессерле, А.Б. Устименко, Е.И. Карпенко, В.Г. Лукьященко // Энергетик, 2012, №8, с. 28-31.
  18. Карпенко, Е.И. Плазменный электромагнитный реактор и технологическая установка для переработки энергетических шлаков и получения минерального волокна/ Е.И. Карпенко, В.Е. Мессерле, В.Г. Лукьященко, А.Б. Устименко // Энергетик, 2012, №3, 41-44.
  19. Асалханов Ю.И. Влияние адсорбированного слоя молекул на эллипсометрические параметры поверхности Si (111) / Ю.И. Асалханов, В.Н. Абарыков, Э.Ч. Дарибазарон, Д.В. Мухаева // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, 2012, №12, С.66-69.
  20. Карпенко Ю.Е., Мессерле В.Е., Карпенко Е.И., Басаргин А.П. Плазменно-циклонная технология сжигания твердых топлив. //Теплоэнергетика. 2014. №6. С.1-6.
  21. Дандарон Г.-Н.Б, Карпенко Е.И., Карпенко Ю.Е., Мессерле В.Е., Мухаева Д.В., Устименко А.Б. Прикатодные параметры режимов горения дуги в электродуговом плазмотроне с пропановой защитой электродов// Известия высших учебных заведений. Физика. 2014. Т. 57. №3/2. С. 93-96.
  22. Мессерле В.Е., Устименко А.Б., Карпенко Е.И., Аханова Н.Е., Мухаева Д.В., Карпенко Ю.Е. Регенерация защитных наноуглеродных покрытий электродов плазмотрона// Известия высших учебных заведений. Физика. 2014. Т. 57. №3/3. С. 205-208.
  23. Карпенко, Е.И. Результаты испытаний опытно-промышленной плазменно-циклонной установки / Е.И. Карпенко, А.П. Ринчинов, Ю.Е. Карпенко, М.С. Басс, С.Г. Батухтин // Промышленная энергетика. – 2016. – № 4. – С. 24-27.
  1. Дандарон Г.-Н.Б., Балданов Б.Б. Экспериментальное исследование свойств отрицательной короны в аргоне при атмосферном давлении // Физика плазмы, 2007. Т. 33. № 3. С. 273-279.
  2. Дандарон Г.-Н.Б., Балданов Б.Б. Экспериментальное исследование влияния расхода газа на импульсы тока отрицательной короны в аргоне // Прикладная физика, 2007. №1. С. 85-88.
  3. Дандарон Г.-Н.Б., Балданов Б.Б. О характере влияния расхода газа на параметры отрицательной короны в потоке аргона // ЖТФ, 2008. Т. 78. Вып. 2. С. 140-142.
  4. Балданов Б.Б., Норбоев Ч.Н. Экспериментальное исследование многоострийной отрицательной короны в потоке аргона // Прикладная физика, 2009. №3. С. 93-95.
  5. Балданов Б.Б. К вопросу стабилизации многоострийной отрицательной короны с помощью балластных сопротивлений // ЖТФ, 2009. Т. 79. Вып. 8. С. 150-152.
  6. Балданов Б.Б. Экспериментальное исследование коронного разряда с многоострийным катодом в потоке аргона // Физика плазмы, 2009. Т. 35. № 7. С. 603-610.
  7. Балданов Б.Б. Два типа токовых пульсаций слаботочного искрового разряда в неоднородном электрическом поле // ЖТФ, 2011. Т. 81. Вып. 4. С. 135-137.
  8. Балданов Б.Б. Особенности формирования искрового разряда при ограичении разрядного тока балластным сопротивлением // Прикладная физика, 2012. №1. С. 64-67.
  9. Baldanov B.B. Peculiarilies of the spark discharge formation at a limiting ballast resistor // Plasma Physics Reports, 2012. V. 38. № 13. P. 1062-1065.
  10. Балданов Б.Б. О влиянии растекания тока в дрейфовой области разряда на вольт-амперную характеристику отрицательной короны в аргоне // Прикладная физика, 2013. №5. С. 42-46.
  11. Балданов Б.Б., Ранжуров Ц.В. О повышении предельного тока тлеющего разряда атмосферного давления в потоке аргона // ЖТФ, 2014. Т. 84. Вып. 4. С. 152-154.
  12. Балданов Б.Б., Ранжуров Ц.В. Исследование распределения плотности тока на поверхности анода в импульсно-периодическом режиме отрицательной короны в аргоне // ЖТФ, 2014. Т. 84. Вып. 7. С. 136-138.
  13. Балданов Б.Б., Ранжуров Ц.В. Изменение контактных свойств поверхности пленок политетрафторэтилена, модифицированных в плазме слаботочного поверхностного разряда // Прикладная физика, 2014. №2. С. 26-28.
  14. Семенов А.П., Балданов Б.Б., Ранжуров Ц.В., Норбоев Ч.Н., Намсараев Б.Б., Дамбаев В.Б., Гомбоева С.В., Абидуева Л.Р. Воздействие низкотемпературной аргоновой плазмы слаботочных высоковольтных разрядов на микроорганизмы // Прикладная физика, 2014. №3. С. 47-50.
  15. Балданов Б. Б. Особенности формирования поверхностного разряда инициируемого отрицательным коронным разрядом в атмосфере аргона // Известия высших учебных заведений. Физика. 2014. Т. 57. №3/2. С. 52-54.
  16. Балданов Б.Б. Амплитудно-частотные характеристики искрового разряда при ограничении разрядного тока балластным сопротивлением// Известия высших учебных заведений. Физика. 2014. Т. 57. №3/2. С. 55-58.
  17. Балданов Б.Б., Ранжуров Ц.В. Модифицирование поверхности пленок политетрафторэтилена в плазме слаботочного поверхностного разряда // Успехи прикладной физики, 2014. Т. 2. №2. С. 112-116.
  18. Семенов А.П., Балданов Б.Б., Ранжуров Ц.В., Норбоев Ч.Н., Намсараев Б.Б., Дамбаев В.Б., Гомбоева С.В., Абидуева Л.Р. Инактивация микроорганизмов в холодной аргоновой плазме атмосферного давления // Успехи прикладной физики, 2014. Т. 2. №3. С. 229-233.
  19. Балданов Б.Б., Семенов А.П., Ранжуров Ц.В., Николаев Э.О., Гомбоева С.В. Воздействие плазменных струй слаботочного искрового разряда на микроорганизмы (на примере Escherichia coli) // ЖТФ, 2015. Т. 85. Вып. 11. С. 156-158.
  20. Балданов Б.Б., Ранжуров Ц.В., Норбоев Ч.Н., Гомбоева С.В., Абидуева Л.Р. Инактивация микроорганизмов в холодной аргоновой плазме атмосферного давления// Вестник ВСГТУ, 2015. № 4. С. 56-60.
  21. Балданов Б.Б. Влияние поверхностного разряда при атмосферном давлении на поверхностные свойства пленок политетрафторэтилена / Б.Б. Балданов, Ц.В. Ранжуров // Химия высоких энергий. – 2016. – Т. 50. – № 1. – С. 64-67.
  22. Балданов Б.Б. Формирование искрового разряда в неоднородном электрическом поле при ограничении разрядного тока балластным сопротивлением большой величины / Б.Б. Балданов // Физика плазмы. – 2016. – Т. 42. – № 1. – С. 86-92.
  23. Semyonov A. Development of microbicide equipment and research in pathogen inactivation by cold argon plasma / A. Semyonov, B. Baldanov, Ts. Ranzhurov, et al. // Siberian Scientific Medical Journal. – 2016. – Vol. 36. – № 1. – P. 18-22.
  24. Гомбоева, С.В. Воздействия низкотемпературной плазмы на продукты растительного происхождения / С.В. Гомбоева, И.И. Бадмаева, Б.Б. Балданов, Ц.В. Ранжуров, Э.О. Николаев // Техника и технология пищевых производств. – 2017. – Т. 46. – № 3. – С. 129-134.


ПАТЕНТЫ, ИЗОБРЕТЕНИЯ
  1. Плазменный реактор для газификации углей : пат. 2050705 Рос. Федерация: МПК6 Н 05 В 07/20, С 10 В 53/04/ Е.И. Карпенко, Ш.Ш. Ибраев, С.Л. Буянтуев; заявитель и патентообладатель Восточно-Сибирский технологический институт и Гусиноозерская ГРЭС. - № 5030926/07; заявл. 06.03.92 ; опубл. 20.12.95, Бюл. №35. – с 6.: ил.
  2. Способ переработки твердого топлива и плазменная установка для его осуществления : пат. 2056008 Рос. Федерация: МПК6 F 23 D 21/00/ Е.И Карпенко, Ш.Ш. Ибраев, С.Л. Буянтуев, Ж.Ч. Молонов; заявитель и патентообладатель Восточно-Сибирский технологический институт и Гусиноозерская ГРЭС. - № 92013593/06; заявл. 22.12.92 ; опубл. 10.03.96, Бюл. №7. – с 14.:ил.
  3. Способ газификации углей и установка для его осуществления : пат. 2062287 Рос. Федерация: МПК6 С 10 J 3/18, H 05 B7/18/ Е.И. Карпенко, С.Л. Буянтуев, С.Ф. Михайлов, Д.Б. Цыдыпов, В.Е. Мессерле; заявитель и патентообладатель Восточно-Сибирский технологический институт и Гусиноозерская ГРЭС. - № 94013145/04; заявл. 14.04.94 ; опубл. 20.06.96, Бюл. № 17. – с 10.: ил.
  4. Способ удаления жидкого шлака из топки котла : пат. 2071010 Рос. Федерация: МПК6 F23 C5/24/ М.Ф. Жуков, Е.И. Карпенко, С.Л. Буянтуев, С.Ф. Михайлов, В.С. Перегудов; заявитель и патентообладатель Восточно-Сибирский технологический институт и Гусиноозерская ГРЭС. - № 95100202/06; заявл. 20.01.95 ; опубл. 27.12.96, Бюл. № 36. – с 10.:ил.
  5. Способ газификации углей и электродуговой плазменный реактор для газификации углей : пат. 2087525 Рос. Федерация: МПК6 С 10 J3/18/ Е.И. Карпенко, Ш.Ш. Ибраев, С.Л. Буянтуев, Д.Б. Цыдыпов; заявитель и патентообладатель Восточно-Сибирский технологический институт и Гусиноозерская ГРЭС. - № 94011507/04; заявл. 05.04.94 ; 20.08.97, Бюл. № 23. – с 12.:ил.
  6. Способ сжигания низкосортных углей и плазменная пылеугольная горелка для его осуществления: пат. 2059926 Рос. Федерация: МПК F 23 D 1/00, F 23 Q 13/00/ Е.И. Карпенко, Ш.Ш. Ибраев, В.В. Пак, С.Л. Буянтуев, В.Н. Мусолин; заявитель и патентообладатель Восточно-Сибирский технологический институт и Гусиноозерская ГРЭС. - №5046230/06; 05.06.92 ; 10.05.96, Бюл. № 13. – с 13.:ил.
  1. Установка для безмазутной растопки пылеугольного котла и подсветки факела: пат. 2128408 Рос. Федерация: МПК H 05 B7/18, H 05 H1/32, C 10 L11/00/ Е.И. Карпенко, С.Л. Буянтуев, В.С. Перегудов, В.Е. Мессерле; заявитель и патентообладатель Акционерное общество «Гусиноозерская ГРЭС» и Восточно-Сибирский технологический институт. - № 97114255/25; заявл. 15.08.97 ; 27.03.99, Бюл. №9. – с 10.:ил.
  2. Способ растопки котлоагрегата: пат. 2054599 Рос. Федерация: МПК6 F 23 C5/24/ Е.И. Карпенко, С.Л. Буянтуев, Д.Б. Бадмаев, В.Е. Мессерле; заявитель и патентообладатель Восточно-Сибирский технологический институт и Гусиноозерская ГРЭС. - № 94013127/06; заявл. 14.04.94 ; 20.02.96, Бюл. № 5. – с 10.:ил.
  3. Способ розжига и/или стабилизации горения пылеугольного факела в котлоагрегатах: пат. 2230991 Рос. Федерация: МПК7 F 23 Q 5/00, F 23 D 1/00/ Е.И. Карпенко, В.Е. Мессерле, В.С. Перегудов; заявитель и патентообладатель Е.И. Карпенко, В.Е. Мессерле, В.С. Перегудов. - №2000130146/06; заявл. 20.06.00 ; 20.06.04, Бюл. 17. – с 16.:ил.
  4. Способ плазменного воспламенения пылеугольного топлива (варианты) и плазменная пылеугольная горелка (варианты) и плазменная пылеугольная горелка (варианты): пат. 2210032 Рос. Федерация: МПК7 F 23 Q5/00, F 23 D 1/00/ Е.И. Карпенко, В.Е. Мессерле, В.С. Перегудов; заявитель и патентообладатель Е.И. Карпенко, В.Е. Мессерле, В.С. Перегудов. - №2001106177/06; заявл. 07.03.2001 ; 10.08.03, Бюл. №22. – с 26.:ил.
  5. Патент 2541349 РФ. Высокоресурсный электродуговой генератор низкотемпературной плазмы с защитным наноструктурированным углеродным покрытием электродов / Карпенко Е.И., Карпенко Ю.Е., Мессерле В.Е., Мухаева Д.В., Устименко А.Б (заявка №2013145664/07(070655) от 11.10.13.).
  6. Патент 2638569 РФ. Способ стерилизации газоразрядной плазмой атмосферного давления и устройство для его осуществления / Семенов А.П., Балданов Б.Б., Ранжуров Ц.В., Норбоев Ч.Н. заявл. 02.08.2016; опубл. 14.12.2017, Бюл. №35.



RAN SO RAN RFFI ФАНО RSF HBC Sib-Science News