3.1. - ИНСТИТУТ ПО ФИЗИКА НА ТВЪРДОТО ТЯЛО

София 1784, бул. "Цариградско шосе" 72

Тема 3.1.1. ТЕЧНОКРИСТАЛЕН ПОДХОД ВЪВ ФИЗИКАТА НА ЖИВАТА МАТЕРИЯ

LIQUID CRYSTAL APPROACH IN THE LIVING MATTER PHYSICS

This course may also be held in English, upon request

Лектор:

акад. Александър Петров

Academician Alexander G. Petrov, PhD, DSc, FBAS

Director, Institute of Solid State Physics

Тел. 02 979 5724; Моб. 0899 328678

E-mail: director@issp.bas.bg

Хорариум:

30 учебни часа

Анотация:

Този курс предлага физическо (теоретично и експериментално) описание на едни от най-важните течнокристални биоструктури – биологическите мембрани. Необходимите за това сведения от физика на течните кристали се дават в хода на самия курс, съответно съобразени с двумерния характер на обектите. Разглеждат се последователно механични, електрични и флексоелектрични свойства на мембраните, като съответните материални константи се извеждат от молекулната структура на мембраните. Разглеждат се експерименталните методи за изучаване тези свойства. Развива се представата за биомембраната като течнокристален механизъм с редица обобщени степени на свобода, които взаимодействуват чрез система от прави и обратни ефекти. Ред жизнено важни функции се описват чрез тази обобщена представа. В нея водеща роля заема учението за биофлексоелектричеството, създадено от лектора на този курс.
Литература: А Г Петров, Физика на живата материя, Акад. и-во "Марин Дринов, София 2014).

Annotation:

This course offers a physical dscription (theoretical and experimental one) of some of most important liquid crystal biostructires: biological membranes. Necessary knowledge from liquid crystal physics is given in the course as well, adapted to the 2D character of these objects. Mechanical, electrical and flexoelectrical properties of membranes are introduce in a sequence and respective material constants are deduced from the molecular structure of membranes. Experimental methods to determine these properties are described. The image of biomembrane as a liquid crystal mechenism with a number of generalized degrees of freedom, interacting by a system of direct and converse effects. Several vital membrane functions are described by this generalized knowledge. Among them, the knowledge of bioflexoelectricity takes a leading role. This knowledge is created by the lecturer of this course.

Тема 3.1.4. УВОД В ТЕОРИЯТА НА ФАЗОВИТЕ ПРЕХОДИ

INTRODUCTION IN THE THEORY OF PHASE TRANSITIONS

This course may also be held in English, upon request

Лектор:

Проф. дфмн Николай Тончев

Prof. Nikolay Tonchev, PhD, DSc

Тел. 0878777971

E-mail: tonchev@issp.bas.bg

Хорариум:

28 учебни часа

Анотация:

Курсът дава основни познания за идеите, методите и моделите, използвани в теорията на фазовите преходи и критичните явления. Излага се подходът на Ландау и се обсъжда в рамките на някои точно решаеми модели, използвани в теорията. Особено внимание се отделя на явлението спонтанно нарушаване на симетрията, метода на квазисредните на Боголюбов и метода на апроксимиращия хамилто-ниан. Представени са идеите за универсалност и скейлинг. Дискутират се основните проблеми на критичните явления, като се изследват някои точно решаеми модели, използвани в теорията н магнетизма, свръхпроводимостта и структурните фазови преходи.
Необходими са основни познания по квантов механика и статистическа физика.

Тема 3.1.6. СВРЪХПРОВОДИМОСТ

SUPERCONDUCTIVITY AND SUPERCONDUCTING MATERIALS

This course may also be held in English, upon request

Лектори:

доц. д-р Елена Назърова

Assoc. Prof. E. Nazarova

Тел. 9795 679, 9795 774

E-mail:nazarova@issp.bas.bg

Хорариум:

18 учебни часа

Анотация:

Настоящият курс е предназначен за докторанти, които да се запознаят с проблемите на свръхпроводимостта, свръхпроводимите материали и тяхното приложение.

Annotation:

This course is a brief introduction to superconductivity, superconducting materials and their application. We focus on thermo-dynamical and electro-dynamical description of superconductivity, phenomenological Ginsburg-Landau theory and microscopic theory of conventional superconductors. We discuss the main types of superconducting materials: low temperature and high temperature (cuprates and discovered in 2008 iron-based superconductors). The methods for materials preparation and investigation of their critical parameters (critical temperature, the second critical magnetic field, critical current) are discussed. The course is intended for PhD students and graduate students with interests in the field of condensed matter physics and materials science.

Тема 3.1.7. ЕКСПЕРИМЕНТАЛНИ МЕТОДИ В АТОМНАТА ФИЗИКА

EXPERIMENTAL METHODS IN ATOMIC PHYSICS

This course may also be held in English, upon request

Лектор:

Проф. дфн Кирил Благоев

Prof. DSc. K. Blagoev

Тел. 0894499429

E-mail: kblagoev@issp.bas.bg

Хорариум:

30 учебни часа

Анотация:

Разглеждат се експерименталните методи за определяна на характеристиките на атомната обвивка и атомните спектри – енергия на възбудените атомни и йонни състояния, дължините на вълните на спектралните линии, силите на осцилаторите на спектралните линии, финна и свръхфинна структура на спектралните линии, интензитет и ширина на спектралните линии, вероятности за преход, радиационни времена на живот на възбудените състояния, фактори на Ланде. Разглеждат се съвременните експериментални методи и апаратура и се прави сравнение с класическите методи.

Abstract:

Experimental methods for determination of atomic spectra characteristics have been discussed. These characteristic are energy of atomic levels, wavelength of spectral lines, oscillator strengths, Fine and hyper-fine structures, intensities and width of spectral lines, transition probabilities, radiative lifetimes of excited atomic states. Modern methods are discussed and are compared with classical methods.

Тема 3.1.8. ЛАЗЕРИ С МЕТАЛНИ ПАРИ

METAL VAPOUR LASERS

This course may also be held in English, upon request

Лектор:

Акад. Никола Съботинов

Prof. Dr. Nikola Sabotinov, DSc, FBAS

Тел. 875 6009

E-mail: n.sabotinov@issp.bas.bg

Хорариум:

20 лекционни часа и 5 часа лабораторни практически занятия

Анотация:

Специализираният курс "Лазери с метални пари" е предназначен за докторанти по лазерна физика, радиофизика, физична и квантова електроника, атомна и молекулна физика и физика на плазмата. Курсът включва изучаване на физическите процеси, протичащи в лазерите с метални пари, различните видове лазери с метални пари и тяхното практическо приложение. Разглеждат се подробно характеристиките на основните типове лазери с метални пари и зависимостта им от условията на протичане на лазерната генерация. Изучават се различните видове разряди, в които се реализира лазерна генерация, както и методите, които се използват за получаване на необходимата, за лазерната генерация, концентрация на метални атоми и йони. Показани са възможностите за практически приложения, както в областта на научните изследвания, така и в медицината, индустрията и др. Разгледана е и комерсиалната реализация на различни видове лазери с метални пари в световен мащаб.

Annotation:

The specialized course on Metal Vapour Lasers (MVLs) is designed for PhD students of laser physics, radio physics, physical and quantum electronics, atomic and molecular physics, and plasma physics. The course includes: studies of physical processes that take place in metal vapour lasers; the different types of metal vapour laser and their practical applications. Characteristics of the main types of metal vapour laser, and their relation to the conditions under which laser generation occurs, are investigated in details. Different types of discharge exploited for excitation of laser generation are studied. Methods for producing the metal atom and ion concentrations needed for laser action are studied. Possible practical applications of MVLs for scientific investigations, medicine and industry, are shown. The commercial realisation for the different types of MVL in the world is given.

Тема 3.1.9. ВИДОВЕ И СВОЙСТВА НА ГАЗОВИТЕ РАЗРЯДИ,

ИЗПОЛЗВАНИ В ЛАЗЕРИТЕ

KINDS AND FEATURES OF GAS DISCHARGES

USED IN LASERS

This course may also be held in English, upon request

Лектор:

Проф. д-р Красимир Темелков

Prof. Dr Krasimir Temelkov

Сл. тел. 979 5708

Хорариум:

20 лекционни часа и 5 часа лабораторни практически занятия

Анотация:

Специализираният курс "Видове и свойства на газовите разряди, използвани в лазерите" е предназначен за докторанти по лазерна физика, физична и квантова електроника, атомна и молекулна физика и физика на плазмата. Курсът включва изучаване на различните видове газови разряди и елементарните процеси, протичащи в газоразрядната плазма, водещи до създаването на инверсна заселеност в различните видове лазери с метални пари (ЛМП), благородни газове и молекули. Специално внимание е отделено на методите за измерване и изчисляване на сеченията за взаимодействие при тези процеси. Разгледани са и методите за въвеждане на електрическата енергия в плазмата на разряда при използване на различни схеми за възбуждане.

Annotation:

The course is addressed to PhD students of laser physics, physical and quantum electronics, physics of atoms, molecules and plasma. The course includes a study on different types of gas discharges and basic processes, taking place in gas-discharge plasma and leading to the creation of the population inversion in different types of metal vapour (MVL), noble gas and molecular lasers. Special attention is paid to the methods for measurement and calculations of the interaction cross sections for these processes. Methods for electrical energy deposition in the gas-discharge plasma, using various excitation schemes, are also considered.

Тема 3.1.10 ЛАЗЕРНИ МЕТОДИ ЗА ДИАГНОСТИКА, РЕСТАВРАЦИЯ И КОНСЕРВАЦИЯ НА КУЛТУРНОТО НАСЛЕДСТВО

LASERS IN DIAGNOSTICS, RESTORATION AND CONSERVATION OF CULTURAL HERITAGE

This course may also be held in English, upon request

Лектор:

доц. д-р Маргарита Грозева

Asoc. Prof. Dr. Margarita Grozeva

Тел. 0889136443

E-mail: margo@issp.bas.bg

Хорариум:

30 учебни часа (22 лекционни часа и 8 часа лабораторни практически занятия)

Анотация:

С бързото развитие на лазерите, лазерните методи много бързо се налагат като незаменим инструмент за диагностика, реставрация и консервация на паметниците на културата. Курсът включва кратко запознаване със свойствата на лазерното лъчение и разнообразните методи, използвани за анализ, реставрация и консервация на археологични артефакти и други обекти на културното наследство: лазерна спектроскопия, LIBS, Раманова спектроскопия, оптическа кохерентна томография (OCT), лазерна интерферометрия, лазерно индуцирана флуоресценция (LIF), дистанционен анализ (LIDAR), 3D лазерно сканиране, лазерна аблация и др. Разгледани са предимствата на лазерното почистване на различни паметници на културата и методите за контрол на влиянието на околната среда; различните методи за запазване, реконструкция, документиране, изучаване и популяризиране на археологични обекти и находки.
Курсът има интердисциплинарен характер и е подходящ за докторанти в областта на физическите и химическите науки, археолози, реставратори и други, специализиращи в областта на археометрията.

Annotation:

With the rapid development of lasers, the laser methods are very quickly imposed as an indispensable diagnostic tool for restoration and conservation of cultural heritage monuments. The course includes a brief acquaintance with the laser radiation properties and the various methods used for analysis, restoration and conservation of archaeological artifacts and other objects of cultural heritage: laser spectroscopy, LIBS, Raman spectroscopy, optical coherence tomography (OCT), laser interferometry, laser-induced fluorescence (LIF), remote analysis (LIDAR), 3D laser scanning, laser ablation, etc. The advantages of laser cleaning of different cultural monuments and methods of monitoring the impact of the environment; different methods of preservation, reconstruction, documentation, study and promotion of archaeological sites and artifacts are discussed.
The course is interdisciplinary in nature and is suitable for students interested in the physical and chemical sciences, archaeologists, restorers and others specializing in archaeometry.

Тема 3.1.12 КОМПЮТЪРНО МОДЕЛИРАНЕ НА КОМПЛЕКСНИ СИСТЕМИ

COMPUTER MODELING OF COMPLEX SYSTEMS

Лектор:

проф. дфн Хассан Шамати, ИФТТ-БАН

Prof. Hassan Chamati, DSc

Тел. 979 5778

E-mail: chamati@issp.bas.bg

Хорариум:

40 часа

Анотация:

Целта на курса е въвеждането на докторантите и младите изследователи в съвременните методи на компютърното моделиране. Обсъждат се различните подходи и възможни алгоритми при моделиране на комплексни системи, както и решенията на проблемите, които възникват при работата с модели. Курсът може да послужи като основа за теоретични изследвания на актуални научни проблеми в редица области като физиката, химията и биологията. Акцентът пада върху методите Монте Карло и Молекулната динамика в различни статистически ансамбли и приложението им, както и особеностите в наноразмерната област. Обучаващите се имат възможност за практическо занятие върху конкретни задачи, свързани с изброените по-горе дисциплини.

Annotation:

This special course aims at introducing postgraduate students and young scientists to modern methods of computer modelling in complex systems. Details on different algorithms employed in modelling will presented and potential solutions to problems that show up will be discussed. This set of lectures will serve as a basis for theoretical investigations of contemporary scientific topics in various branches, such as Physics, Chemistry and Biology. The attention will be focused on Monte Carlo and Molecular dynamics in different statistical ensembles and their applications in bulk systems, as well peculiarities at the nanoscale.
Those attending the lectures will have supervised practical sessions to work on problems, related to the above mentioned topics.

Информация за курса и литература

Тема 3.1.13 ПОЛУЧАВАНЕ НА НАНО-РАЗМЕРНИ СЛОЕВЕ И СТРУКТУРИ ЗА ПРИЛОЖЕНИЕ В НАНО-ЕЛЕКТРОНИКАТА, СПИНТРОНИКАТА, ОПТОЕЛЕКТРОНИКАТА, СЕНЗОРИКАТА И БИОФИЗИКАТА.

OBTAINING OF NANO-SIZED FILMS AND STRUCTURES FOR APPLICATION IN NANO-ELECTRONICS, SPINTRONICS, OPTOELECTRONICS, SENSORS AND BIOPHYSICS.

Лектор:

доц. д-р Благой Спасов Благоев

Assoc. Prof., PhD Blagoy Spasov Blagoev

Тел. +359 885 238 494

E-mail: blago@issp.bas.bg

Хорариум:

20 часа

Анотация:

Курсът е подходящ за млади учени, специалисти, докторанти със специалност физика, химия и биология. Целта на курса е въведение в технологията на получаване на нано-слоеве и нано-структури. Запознаване с основните на вакумните технологии и получаването на тънки слоеве. Разглеждат се основно магнетронно разпрашване и атомно послойно отлагане. Запознаване с последните тенденции в областта на нанотехнологиите и тяхното приложение в нано-електрониката, спинтрониката, оптоелектрониката, сензориката и биофизиката.

Annotation:

The course is suitable for young scientists, specialists, PhD students majoring in physics, chemistry and biology. The aim of the course is an introduction to the technology of obtaining nano-layers and nano-structures. Acquaintance with the basics of vacuum technology and thin film deposition. Mainly, magnetron sputtering and atomic layer deposition are considered. Acquaintance with the latest trends in the field of nanotechnology and their application in nano-electronics, spintronics, optoelectronics, sensors and biophysics.

 

3.2. - ИНСТИТУТ ПО ЕЛЕКТРОНИКА

София 1784, бул."Цариградско шосе" 72

Тема 3.2.2. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ НА ЛАЗЕРНО ЛЪЧЕНИЕ С ВЕЩЕСТВОТО

INTERACTION OF LASER RADIATION WITH MATTER

This course may also be held in English, upon request

Лектор:

проф. дфн Николай Недялков

E-mail: nned@ie.bas.bg

Хорариум:

22 учебни часа

Анотация:

В курса са разгледани основните проблеми на взаимодействието на лазерно лъчение с веществото - поглъщане на лазерното лъчение (оптичните свойства на метали, полупроводници и диелектрици, фазови трансформации), нагряване чрез лазерно лъчение (разпределение на температурата, процеси при лазерното третиране), топене и втвърдяване, процеси на изпарение и формиране на плазма. Представени са и няколко конкретни примера по моделиране на процесите при лазерна обработка на материали. Разгледани са най-съвременни лазерни микро- и нанотехнологии, свръхмощни импулсни твърдотелни лазери и взаимодействие на свръхкъси лазерни импулси с веществото (лазерна аблация, метода на молекулната динамика, формиране на наночастици във вакуум).

Annotation:

The basics of interaction between laser radiation with matter are stated: absorption of laser radiation (optical properties of metals, semiconductors and dielectrics, phase transformation), laser heating (heat conduction into solids, processes during laser treatment), melting and solidification, evaporation and plasma formation during laser-matter interaction. Some examples for modeling of the processes of laser processing are described. The most advanced and modern laser micro- and nano-technologies are given. High pulsed solid states laser systems are described and interaction of ultra-short laser pulses with matter is presented. Laser ablation by ultra-short laser pulses is described as well as formation of plume in vacuum.

Програма, конспект и литература

Тема 3.2.4. ЛАЗЕРНО ОТЛАГАНЕ И СТРУКТУРИРАНЕ НА ТЪНКИ СЛОЕВЕ

LASER DEPOSITION AND STRUCTURING OF THIN FILMS

This course may also be held in English, upon request

Лектор:

доц. д-р Анна Диковска

E-mail: dikovska@ie.bas.bg

Хорариум:

20 учебни часа

Анотация:

В курса са разгледани основните проблеми и принципите на импулсното лазерно отлагане на различни слоеве – оптични, магнитни, високотемпературни свръхпроводящи. Представят се и се дискутират най-основните и важни особености на метода. Посочени са и характерните трудности и недостатъци, както и методите за отстраняването им. Дискутират се и конкретни примени при отлагане от LiNbO3, Y2O3 и KGd(WO4)2

Abstract:

Basic problems and principles of the method of pulsed laser deposition (PLD) of thin optical, magnetic and high temperature superconducting films are stated and discussed. Main characteristics of the method are presented as well as ways to overcome some of the existing difficulties and drawbacks. Examples as LiNbO3, Y2O3 and KGd(WO4)2 thin films are given. Methods for characterization of the properties of the films are described. Several modifications of PLD are briefly described. Laser annealing of metal thin films in order to produce nano-structured surfaces is described and several examples are given.

Програма, конспект и литература

Тема 3.2.6. ОСНОВИ НА ЕЛЕКТРОННОЛЪЧЕВИТЕ ПРОЦЕСИ

BASICS OF ELECTRON BEAM PROCESSES

This course may also be held in English, upon request

Лектор:

Доц. д-р инж. Елена Георгиева Колева

Assoc Prof. Dr. Elena Georgieva Koleva

Тел. 0895537899

E-mail: eligeorg@abv.bg

Хорариум:

30 учебни часа

Анотация:

Целта на курса е да даде на докторантите основни познания в областта на електроннолъчевото заваряване. Курсът включва изучаване на устройството и управлението на инсталации за електроннолъчево заваряване, източниците на електронни снопове, характеризирането на електронни снопове, взаимодействието на ускорени заредени частици с материал, топлинни модели и статистически подход за моделиране, ISO и други стандарти при електроннолъчево заваряване както и запознаване с други електроннолъчеви процеси - електроннолъчево топене и рафиниране на материали, електроннолъчева литография, електроннолъчева повърхностна модификация, отлагане на слоеве с електроннолъчево изпарение.

Annotation:

The course aims to give the PhD students basic knowledge in the field of electron welding. The course includes the study of the design and the control of systems for electron beam welding, sources of electron beams, characterization of electron beams, the interaction of accelerated charged particles with materials, thermal models and statistical modeling approach, ISO and other standards for electron beam welding, as well as introduction to other electron beam processes - electron beam melting and refining of materials, electron beam lithography, electron beam surface modification deposition of layers with electron beam evaporation.

Програма, конспект и литература

Тема 3.2.7. ПЛАНИРАНЕ НА ЕКСПЕРИМЕНТИ, МОДЕЛИРАНЕ И ОПТИМИЗАЦИЯ В НАУЧНИТЕ ИЗСЛЕДВАНИЯ

EXPERIMENTAL DESIGN, MODELING AND OPTIMIZATION IN SCIENTIFIC INVESTIGATIONS

This course may also be held in English, upon request

Лектор:

Доц. д-р инж. Елена Георгиева Колева

Assoc Prof. Dr. Elena Georgieva Koleva

Тел. 0895537899

E-mail: eligeorg@abv.bg

Хорариум:

30 учебни часа

Анотация:

Целта на курса е да даде на докторантите познания в областта на теорията на експеримента, анализа на данни, методите за оценяване на апроксимиращи модели и параметричната оптимизация в научните им изследвания. Разглеждат се класически и използвани при компютърни експериментални планове, както и планирането за оценяване на параметрите в аналитични модели. При оценяването на апроксимиращи модели е разгледано приложението на най-често използваните подходи – методология на откликовата повърхност, кригинг модели, радиални базисни функции и многомерни адаптивни регресионни сплайн-функции, както и оценяването на параметри в аналитични модели чрез методи за нелинейно оценяване: метод на Гаус-Нютон и метод на Левенберг-Маркуард. Курсът включва също така и запознаване с методите за еднокритериална и многокритериална оптимизация.

Annotation:

The course aims to give the PhD students knowledge in the fields of the theory of experimental design, data analysis, the methods for estimation approximating models and parameter optimization in their scientific research work. Classic designs and designs, used in computer experiments, as well as designs for estimation of analytical models are considered. At estimation of approximating models the application of the most commonly used approaches are reviewed - Response Surface Methodology, kriging models, radial basis functions and multivariate adaptive regression spline-functions, as well as the parameter estimation in analytical models by nonlinear estimation methods: Gauss-Newton method and Levenberg-Markuard method. The course also includes an introduction to methods for single and multi-criteria optimization.

Програма, конспект и литература

Тема 3.2.10. ЛИНЕЙНА И НЕЛИНЕЙНА ОПТИКА НА СВРЪХ-КЪСИ ЛАЗЕРНИ ИМПУЛСИ

LINEAR AND NONLINEAR OPTICS OF ULTRASHORT LASER PULSES

This course may also be held in English, upon request

Лектор:

Проф. дфн Любомир Ковачев

Prof. Dr. Sci. Lubomir Kovachev

Сл. тел. 0885855431

Хорариум:

40 лекционни часа

Анотация:

Специализираният курс "Линейна и нелинейна оптика на свръх-къси лазерни импулси“ е предназначен за докторанти по лазерна физика, физична и квантова електроника, атомна и молекулна физика и физика на плазмата. Линейната и нелинейна оптика на свръхкъси (фемтосекундни) лазерни импулси се различава значително от класическата линейна и нелинейна оптика на лазерно лъчение в непрекъснат режим или оптиката на дълги, нано- и пикосекундни лазерни импулси. При експерименти със свръхкъси лазерни импулси са наблюдавани нови линейни и нелинейни ефекти като λ(3) дифракция, филаментация, кохерентна и некохерентна терахерцова генерация и др. Специално внимание е отделено на уравненията и числените методи за описание на разпространението на фемтосекундните лазерни импулси, както в линеен, така и в нелинеен режим.

Annotation:

The specialized course "Linear and nonlinear optics of ultrashort laser pulses" is addressed to PhD students in laser physics, physical and quantum electronics, atomic and molecular physics and plasma physics. The linear and nonlinear optics of ultrashort (femtosecond) laser pulses is substantially different from the linear and nonlinear optics of laser radiation in CW regime or from the optics of long, nano- and picosecond laser pulses. In experiments with ultra-short pulses new linear and nonlinear effects are observed such as λ (3) diffraction, filamentation, coherent and incoherent terahertz generation, etc. Special attention is turned to the equations and the numerical methods for describing the propagation of femtosecond laser pulses, both in linear and nonlinear regime.

Тема 3.2.11. ОСНОВИ НА ФИЗИКАТА НА ПЛАЗМАТА И ИЗТОЧНИЦИ ЗА ЦИКЛОТРОННО НАГРЯВАНЕ НА ПЛАЗМА В РЕАКТОРИ ЗА УПРАВЛЯЕМ ТЕРМОЯДРЕН СИНТЕЗ

BASICS OF PLASMA PHYSICS AND SOURCES FOR CYCLOTRON HEATING OF FUSION PLASMAS

This course may also be held in English, upon request

Лектор:

Доц. д-р Свилен Петров Събчевски

Assoc. Prof. Svilen Sabchevski

E-mail: sabch@ie.bas.bg

Хорариум:

30 лекционни часа

Анотация:

Целта на този курс е да запознае докторантите с основите на физиката на плазмата. Той започва с въвеждането на фундаменталните понятия, концепции и теоретични модели. След това се разглеждат различни видове плазма (в зависимост от методите за нейното генериране и параметри). Основният акцент е върху магнитно удържана плазма в различни реактори за управляем термоядрен синтез (токамаци, стеларатори и др.). Курсът включва и лекции относно методите за плазмена диагностика и контрол. Втората част на курса е фокусирана върху методите за допълнително нагряване на термоядрена плазма. Специално внимание се отделя на мощните източници на микровълново излъчване, които се използват за циклотронно нагряване (ECRH) и поддържане на тока (ECRCD).

Annotation:

The aim of this course is to introduce the PhD students to the basics of plasma physics. It starts with the fundamental notions, concepts, and theoretical models. Then different types of plasma are considered (depending on the methods for its generation and basic parameters). The main accent is on the fusion plasmas in various reactors for controlled thermonuclear fusion (tokamaks, stellarators, etc.). The course also includes lectures on the methods for plasma diagnostics and control. The second part of the course is focused on the methods for additional heating of fusion plasmas. A special attention is given to the powerful sources of microwave radiation that are used for Electron Cyclotron Resonance Heating (ECRH) and Electron Cyclotron Resonance Current Drive (ECRCD).

Тема 3.2.12. ХАРАКТЕРИЗИРАНЕ НА КРИСТАЛНИ МАТЕРИАЛИ И ДЕФЕКТИТЕ В ТЯХ СЪС СПЕКТРОСКОПСКИ, ДИФРАКЦИОННИ И ДРУГИ МЕТОДИ

CHARACTERIZATION OF CRYSTALLINE MATERIALS AND THEIR DEFECTS BY SPECTROSCOPIC, DIFFRACTION AND OTHER METHODS

This course may also be held in English, upon request

Лектор:

Доц. д-р Теодор Миленов

Assoc. Prof. Teodor Milenov

E-mail: tmilenov@ie.bas.bg

Хорариум:

20 лекционни часа

Анотация:

Курсът от лекции и упражнения е подходящ за докторанти от направленията „Физика на атомите и молекулите”, „Физика на кондензираната материя: структура, механични и термични свойства на кондензираната материя”, както и за такива с интерес към материалознанието и структурното характеризиране на реални материали. Курсът е фокусиран върху една винаги актуална интердисциплинарна тематика: комплексно структурно характеризиране на фази, притежаващи далечен порядък в подреждането на градивните им частици, включително нанокристални образци. Представените лекции целят да запознаят докторантите с основите на симетрията в кристалните структури, кратко запознаване с различните методи за характеризиране на материалите (дирфракционни, спектроскопски и др.) и някои насоки за оптимален избор на изследователски методи при характризиране на реални образци.
Програмата на курса е разделена на три модула:
1) Теоретични основи: симетрия, точкови и пространствени групи на симетрия, сингонии и клетки на Браве, кристална решетка: прави и равнини в кристалната решетка, обратна решетка, дефекти в кристалната решетка с нулева размерност, едно-, дву- и три- размерни структурни дефекти в кристална решетка- 6 часа.
2) Кратко запознаване с основните методи за структурно характеризиране на материалите: рентгено- дифракционни, трансмисионна и сканираща електронна микроскопия, спектроскопски методи (инфрачервена и Раманова спектроскопии, рентгенова фото-електронна спектроскопия). Избор на оптимална комбинация от изследователски методи за характеризиране на реални обекти- 8 часа.
3) Упражнения:
А) моделиране реална кристална структура и дефекти в нея- 3 часа;
Б) избор на оптимална комбинация от структурни методи за характеризиране на реални обекти- 3 часа.

Annotation:

The course of lectures and training exercises is suitable for PhD students with an interest in the materials science and the structural characterization of real materials. The course is focused on an always relevant interdisciplinary topic: complex structural characterization of phases with long range ordering of their building particles, including nanocrystalline samples. The presented lectures aim to acquaint the PhD students with the basics of symmetry in crystal structures, a brief introduction to the different methods for characterization of materials and some guidelines for optimal choice of research methods for characterization of real samples. The course program is divided into three modules:
1) Theoretical base: symmetry, point and spatial groups of symmetry, syngonies and Brave cells, crystal lattice: directions and planes in the crystal lattice, inverse lattice, defects in the crystal lattice with zero dimension, one-, two- and three - dimensional structural defects in the crystal lattice- 6 hours.
2) Brief acquaintance with the main methods for structural characterization of materials: X-ray diffraction, transmission and scanning electron microscopy, spectroscopic methods (infrared and Raman spectroscopy, X-ray photo-electron spectroscopy). Selection of an optimal combination of research methods for characterization of real objects- 8 hours.
3) Training Exercises:
A) modeling of real crystal structure and defects in it- 3 hours;
B) selection of the optimal combination of methods for structural analysis and characterization of real objects- 3 hours.

Тема 3.2.13. ПРИЛОЖНА АБСОРБЦИОННА И ЕМИСИОННА СПЕКТРОСКОПИЯ В УЛТРАВИОЛЕТОВАТА И ВИДИМАТА ОБЛАСТ

APPLIED ABSORPTION AND EMISSION UV-VIS SPECTROSCOPY

This course may also be held in English, upon request

Лектор:

проф. дфн Людмил Антонов

Prof. Liudmil Antonov

E-mail: Liudmil.antonov@gmail.com

Хорариум:

30 лекционни часа

Анотация:

Електронната спектроскопия се е наложила като един от основните методи за инструментален анализ, както поради високата чувствителност, която осигурява, така и поради ниската себестойност на анализа. Методът е широко използван в медицината, екологията, индустрията и навсякъде където се извършват серийни анализи по предварително разработени методики. В световната практика броят на използваните UV-Vis спектрофотометри/спектрофлуориметри е по-голям от общия брой на инструментите използвани във всички останали инструметални методи. Това означава, че броят на специалистите използващи електронна спектроскопия е голям и тяхното обучение, както на едно основно ниво, така и като доразвитие, има своето място в практиката.
Целта на предложения курс е да даде работно ниво на теоретически познания и експериментална практика, позволяващо на курсистите по-пълноценно да използват наличните инструменти, независимо от техния производител. Наред с основните понятия и техники, ще бъдат разгледани и методи, претърпяли бурно развитие през последните години като производната спектроскопия и обработката на спектрални данни, поляризациони, твърдотелни и нискотемпературни техники.

Annotation:

Absorption UV-Vis spectroscopy is one of the main methods of instrumental analysis, both because of the high sensitivity it provides and because of the low cost of analysis. The method is widely used in medicine, ecology, industry and wherever serial analyzes are performed according to previously developed analytical procedures. In the world practice, the number of used UV-Vis spectrophotometers/spectrofluorimeters is larger than the total number of instruments used in all other instrumental methods. This means that the number of specialists is also large and their training, both at a basic level and as a further development, has its importance.
The aim of the proposed course is to give a working level of theoretical knowledge and experimental practice, allowing the trainees to use the full possible capacity of their instruments, regardless of their manufacturer. Along with the basic concepts and techniques, methods that have undergone rapid development in recent years such as derivative spectroscopy and spectral data processing, polarization, solid-state and low-temperature techniques will be considered.

 

3.3. - ИНСТИТУТ ПО ОПТИЧЕСКИ МАТЕРИАЛИ И ТЕХНОЛОГИИ


Тема 3.3.2. ЦИФРОВА ХОЛОГРАФИЯ И ОПТИЧНА МЕТРОЛОГИЯ

DIGITAL HOLOGRAPHY AND OPTICAL METROLOGY

This course may also be held in English, upon request.

Лектор:

проф. дфн Елена Стойкова

prof. Elena Stoykova, DSc

Тел. +359 2 872 00 73, GSM 0887 386 175

E-mail: estoykova@iomt.bas.bg

Хорариум:

30 учебни часа

Анотация:

Цифровата холография, която осъществява запис на интерференцията на светлинен сноп, отразен от обекта, с т.нар. опорен сноп и цифрово възстановяване на холографския образ с помощта на компютър, намира широко приложение благодарение на напредъка в развитието на лазерните източници, дву-измерните фотосензори (CCD или CMOS камери) и цифровата обработка на сигналите. Оптичните и цифрови холографски методи са средство за прецизно дистанционно регистриране на информация за релефа, механичните и физични свойства на макро и микро обекти, както и за визуализиране на триизмерни обекти.
В предлагания курс докторантите ще се запознаят с основите на Фурие-оптиката, алгоритмите за възстановяване на цифрови холограми (метод та Френел, метод на конволюцията, фазово-отместващ алгоритъм), както и с основните подходи за синтезиране на холограми с компютър. Разглеждат се такива приложения като холографска интерферометрия, цифрова холографска микроскопия и визуализиране на фазови обекти. Курсът включва запознаване с теорията на формиране на спекъл-картини, както и с методите на спекъл-интерферометрията. В областта на оптичната метрология се разглеждат основните подходи за обработка на интерференчни картини като фазово-отметстващ метод, Фурие-анализ, wavelet-техника, минимизиране на cost-функция. Основно предимство на курса е, че той завършва с програмиране на MatLab за съставяне на програмни кодове за цифрово възстановяване на холограми и за цифрова обработка на реални изображения.

Annotation:

Digital holography, which records interference pattern of a reference beam with a light beam, reflected from an object, and reconstructs the holographic image by means of computer, finds wide application due to recent advances in laser sources, 2D photosensors, (CCD or CMOS cameras) and digital signal processing. Optical and digital holographic methods are an effective tool for precise remote registration of data about the relief, mechanical and physical properties of macro and micro-objects as well as for 3D visualization of objects.
PhD students get accustomed with the principles of Fourier optics, reconstruction algorithms of digital holograms (Fresnel approach, convolution approach and phase-shifting algorithm). Main approaches for computer generation of holograms are also considered. Holographic interferometry, digital holographic microscopy and visualization of phase objects are also included. Lectures include the theory of speckle phenomena in optics and implementation of speckle-interferometric methods. The main algorithms in optical metrology for processing of fringe patterns as phase-stepping method, Fourier analysis, wavelet techmique, minimization of cost-function are discussed. One of the main advantages of this lecture course is the possibility for MatLab programming for composing codes for digital reconstruction of holograms and processing of real images.

Тема 3.3.3. Светочувствителни материали за оптичен запис: обратими,

необратими и от нов тип органично-неорганични композити

Materials for optical data storage:

disposable, reversable and new organic/inorganic composites

This course may also be held in English, upon request.

Лектор:

проф. д-р Димана Назърова

Prof. Dimana Nazarova, PhD

Тел. +359 2 979 3531

E-mail: dimana@iomt.bas.bg

Хорариум:

30 учебни часа

Анотация:

Курсът изучава най-често използваните в последните години светочувствителни среди за холографски запис. Представени са основните изисквания към тези среди, за да могат при запис те да обезпечат пълното предаване на финната интерференчна картина. Изучават се основните им характеристики, механизмите за формиране на образ, специфичните процеси на обработка и начините за съхранението им. Разглеждат се също така и последните тенденции в изследванията на учените за откриване и прилагане на нови композитни материали, състоящи се предимно от фотополимерни матрици, както и някои анизотропни среди с вградени в тях различни по състав и форма наночастици.

Annotation:

The course studies the most commonly used in recent years, light sensitive media for holographic recording. The basic requirements for these materials are presented, which are important to ensure full transfer of the fine interference picture. The basic characteristics, mechanisms for the image formation, specific treatment processes and methods of storage are also studied. This lecture course also introduces recent trends of research for the development and application of new composite materials, consisting mainly of photopolymer matrices as well as some anisotropic materials containing nanoparticles with different forms, consistence and structures.

Тема 3.3.4. Оптични свойства на органични / неорганични хибридни материали и структури

Optical properties of organic / inorganic hybrid materials and structures

This course may also be held in English, upon request.

Лектор:

проф. д-р Цветанка Бабева

Prof. Tsvetanka Babeva, PhD

Тел. +359 2 979 3526; 0884 220 351

E-mail: babeva@iomt.bas.bg

Хорариум:

30 учебни часа

Анотация:

Курсът е предназначен за млади учени, специалисти и докторанти – физици и химици. Предварителната подготовка в областта на оптиката не е задължителна. Целта на курса е да запознае студентите с основите на оптиката на тънките слоеве и методите за оптично моделиране на хомогенни и хетерогенни среди. Програмата обхваща уравнения на Максуел за линейни среди, закони за отражение и пречупване, инвариант на Снелиус, формули на Френел, амплитудни и енергетични коефициенти на пропускане и отражение на тънък слой и система слой/подложка, матрично представяне, многослойни системи. Ще бъдат разгледани също теориите на ефективната среда на Максуел – Гарнет, Лоренц - Лоренц и Бругман, които са щироко използвани за оптично моделиране на хибридни структури. Вниманието ще бъде фокусирано върху предимствата и недостатъците на различните теории и областите им на приложение. Курсът завършва с разглеждане на няколко конкретни приложения на хибридните материали във фотониката.

Annotation:

The course is suitable for young scientists, specialists and PhD students - physicists and chemists. The knowledge in optics is not obligatory. The aim of the course is students to gain knowledge of the foundation of thin film optics and methods for optical modeling of homogenous and heterogeneous media. The program consists of Maxwell equations for linear medium, refraction and reflection laws, Snell’s law, Fresnel’s equations, transmission and reflection coefficients of thin film and film/substrate, transfer matrix approach, multilayers systems. The widely accepted effective medium theories of Maxwell-Garnett, Lorentz-Lorenz and Bruggeman used for modeling of the optical behavior of hybrid structures are also considered. The emphasis is laid on the advantages and disadvantages of different theories and their applications. Some examples of advanced applications of hybrid structures in photonics is discussed.

Тема 3.3.5. Поляризационна холография: принципи, материали и приложения

Polarization Holography: Principles, Materials and Applications

This course may also be held in English, upon request.

Лектор:

проф. д-р Лиан Неделчев

Prof. Lian Nedelchev, PhD

Тел. +359 888 034 354

E-mail: lian@iomt.bas.bg

Хорариум:

30 учебни часа

Анотация:

Курсът е предназначен за докторанти със специалности в областта на физиката или химията и базисни познания по оптика.
Поляризационната холография (известна също като векторна холография) позволява да се записват не само интензитетът и фазата, но и състоянието на поляризация на светлината. По този начин тя постига крайната цел на холографията, а именно да се регистрират всички характеристики на светлинната вълна.
Полето, получено от интерференцията между обектната и опорната вълна в холографията, всъщност е векторно по природа. Въпреки това, за да се запишат всички негови параметри, е необходима поляризационно-чувствителна среда. Обикновено това са материали с фотоиндуцирана анизотропия (двулъчепречупване или дихроизъм), като най-ефективни сред тях са азобагрилата, азополимерите и азополимерните нанокомпозити. Ще бъдат разгледани някои основни характеристики на поляризационно-чувствителните материали.
Поляризационната холография дава възможност за редица уникални приложения – получаване на поляризационно-селективни холографски оптични елементи, като бифокални лещи, кръгово-поляризационни светоделители и други дифракционни оптични елементи, наричани още оптика от 4-то поколение. Друга важна област на приложение е свързана с възможността за оптичен контрол на топографията на повърхността в азополимери и за получаване на повърхностни релефни решетки с различни структури, дори в субмикронен мащаб. При осветяване с елиптично поляризирана светлина се наблюдава интересен феномен – образуване на супрамолекулни хирални структури, които могат да се използват за изцяло оптични превключватели.

Annotation:

The course is intended for PhD students in physics or chemistry with basic optics background.
Polarization holography (also known as vectorial holography) allows to record not only the intensity and phase, but also the polarization state of light. In this way, it fulfills the ultimate goal of holography, namely to register all the characteristics of the light wave.
The field obtained by the interference between the object and reference beams in holography, is actually vectorial by nature. However, in order to record all its parameters, a polarization-sensitive media is required. Typically, these are materials with photoinduced anisotropy (birefringence or dichroism) and the azodyes, azopolymers and azo-based nanocomposites are among the most efficient. Some important characteristics of the polarization-sensitive materials will be presented and discussed.
The spatial modulation of birefringence, obtained by polarization holography, enables numerous advanced applications – polarization-selective holographic optical elements, like bifocal lenses, circular polarization beam-splitters and other diffractive optical elements, referred as 4G optics. Another important area of applications is related with the possibility to optically control the surface topography in azopolymers and to obtain surface relief gratings with various structures, even on sub-micron scale. On illumination with elliptically polarized light an interesting phenomenon is observed – formation of supramolecular chiral structures, which can be applied for all-optical switching.

Тема 3.3.6. Електронната микроскопия и електронната дифракция

в структурния и фазов анализ на материалите

Electron microscopy and electron diffraction as a tool

for structure and phase composition analysis of materials

Лектор:

доц. д-р Даниела Карашанова

Daniela Karashanova, PhD, Associate Professor

тел: (+359 2) 979 3519, 979 3523, GSM: 0879 888 149

E-mail: dkarashanova@yahoo.com

Хорариум:

30 часа + 15 часа практически упражнения

Анотация:

Курсът лекции и упражнения е предназначен за обучение на докторанти в специалност 01.05.05 «физикохимия». Необходими са предварителни познания за строежа на материята, геометричната и вълновата оптика.
Основа на курса са трансмисионната (ТЕМ) и сканираща (СЕМ) електронна микроскопия, електронна кристалография и основните аналитични методи за химичен анализ, свързани с електронната микроскопия, както и разработените различни техники за подготовка на наблюдаваните образци. Съвсем логично курсът започва с въвеждаща част, посветена на строежа на материята, основни понятия от кристалографията и кристалохимията, както и на взаимодействието на високоенергетични електрони с кондензираната материя. Отделено е място и за преглед на основните зависимости и принципи на геометричната и вълновата оптика. В същинската част на курса, след направения исторически преглед на предпоставките за създаването на трансмисионния и сканиращ електронен микроскоп, подробно са представени устройството и принципите на действие на двата вида електронни микроскопи, различните режими на работа, допълнителните приставки към тях и техните функции. Разгледани са основните явления и процеси, протичащи при получаване и регистриране на изображението в ТЕМ и СЕМ и дифракционната картина. В заключителната глава, чрез конкретни примери е разкрита връзката на електронната микроскопия и свързаните с нея аналитични методи със съвременните направления на науката и техниката – създаването на нови материали, нанотехнологиите, микроелектрониката и новите енергийни източници. Отделено е също и място на различните компютърни програми за обработка на резултатите от ТЕМ анализа.
Към курса лекции се провеждат и практически занятия, запознаващи с основните техники за подготовка на различните типове образци за ТЕМ и СЕМ, процедурите по стартиране, настройка и поддържане на апаратурата в работен режим и спирането й. Те имат за цел овладяване основните режими на микроскопите, както и обработка и анализ на получените резултати.

Annotation:

The lecture course is adressed to PhD students in speciality 01.05.05 Physical Chemistry with background in theory of matter structure, geometrical and wave optics.
The essentiality of this course are transmission (TEM) and scanning (SEM) electron mycroscopy, electron crystallography and some analytical methods for chemical composition, related with the electron microscopy, as well as the existing different techniques for sample preparation. Naturally, the course starts with an introduction, concerning the matter's structure theory, fundamentals of crystallography and crystal chemistry, electron – matter interraction. In the main parts, after a hystorical review of the prerequisites for transmission and scanning electron microscopes elaboration, their set-up and working methods are presented in details. The different microscopes' modes, additional devices and their functions are discussed. The main phenomena and processes, related with the image and diffraction patterns formation and registration are presented. In conclusion, some examples, demonstarting the relation of the electron microscopy and analytical methods, with the contemporary trends of the science and technologies, as synthesis of new materials, nanotechnology, nanoelectronics and new energy sources, are done. An attention to the created computer programmes for imaging and TEM analysis results treatement is paid.
A practical course will be held, also. It aims to acquaint the participants with the sample preparation techniques for TEM and SEM, with the procedures of instruments manipulation (starting, stopping and allignement), as well as to work in different modes of the microscopes and to analyse the obtained results.

Тема 3.3.7. ОСНОВИ НА ФОТОНИКАТА

FUNDAMENTALS OF PHOTONICS

Лектор:

проф. дфн Вера Маринова

Prof. DSci. Vera Marinova

Тел. +359 0886 895 767

E-mail: vmarinova@iomt.bas.bg

Хорариум:

30 часа

Анотация:

Този курс е фокусиран върху взаимодействието на светлината с веществото, като под-темите обхващат кратко въведение в основите на електромагнитната теория за светлината, явленията интерференция и дифракция (монохроматични вълни), електромагнитна оптика (абсорбция и разсейване на светлината; оптика в магнитни и метаматериали); поляризационна оптика (отражение и пречупване на светлината, дисперсия); оптика на анизотропни среди (кристало-оптика, оптика на течни кристали, поляризационни устройства); полупроводникова оптика (взаимодействие на светлината със зарядоносители, полупроводникови фотонни устройства); принципи на електро-оптиката (електро-оптика на анизотропни среди, фоторефракция) и нелинейна оптика (дисперсни нелинейни среди). Целта на курса е да запознае докторанти и специализанти с актуалните проблеми на съвременните технологии във фотониката и изискванията за разработване на нови многофункционални материали за направата на структури и устройства, чувствителни в суб-нанометричната скала. Курсът завършва с разглеждане на конкретни приложения на някои нови наноматериали (вкл. графен и 2D материали) във фотониката.

Annotation:

This course covers the basic principles of electromagnetic optics and interaction of the light with matter. Sub-topics will focused on a brief introduction of monochromatic waves (interference and diffraction of light), electromagnetic optics (electromagnetic waves, absorption and dispersion of light; slow and fast light in resonant media, optics in magnetic and metamaterials); polarization optics (reflection and refraction of light, evanescent waves, dispersion); optics of anisotropic media (crystal optics, optics of liquid crystals, polarization devices); semiconductor optics (interaction of photons with charge carriers, semiconductor photon sources and devices); principles of electro-optics (electro-optics of anisotropic media, photorefractivity) and non-linear optics (anisotropic and dispersive non-linear media). The purpose of fundamentals of photonics teaching is to introduce some of current issues of modern technology for development of advanced multifunctional materials (including graphene and 2D materials) and device fabrication that take place in the subwavelength (nanometer) scales.

Тема 3.3.8. Въведение в областта на новите материали

Introduction to new materials

This course may also be held in English, upon request.

Лектор:

гл. ас. д-р инж. Десислава Димова Костадинова

Dessislava Kostadinova, PhD, аssist. professor

тел: 02/979 3531, Моб. 0876 280 270

Хорариум:

20 часа

Анотация:

Целта на курса е да въведе докторантите в областта на новите материали. Курсът включва кратка история на използването и създаването на материали, научните методи, методи за създаване на нови материали, както и разказва накратко за техниките на анализ и областтите им на приложение. Курсът показва примери с научни публикации и видео материал, споменати са престижни награди и патенти, свързани с областта на новите материали. Особено внимание се обръща на функционализираните материали и методите за тяхното получаване.

Annotation:

The aim of the course is to introduce PhD students to the field of new materials. The course includes a brief history of the use and creation of materials, the scientific methods, methods of preparation of advanced materials, and briefly discusses the techniques of analysis and their application areas. The course shows examples of scientific publications and video materials, as well as cited prestigious awards and patents related to the field of new materials. Particular attention is paid to the functionalized materials and their methods of preparation.

Тема 3.3.9. КОМПЮТЪРНО МОДЕЛИРАНЕ НА МОЛЕКУЛНА СТРУКТУРА И ОПТИЧНИ СВОЙСТВА НА ЕДИНИЧНИ МОЛЕКУЛИ И НАДМОЛЕКУЛНИ АГРЕГАТИ

COMPUTER MODELING OF MOLECULAR STRUCTURE AND OPTICAL PROPERTIES OF SINGLE MOLECULES AND SUPRAMOLECULAR AGGREGATES

Лектор:

доц. д-р Силвия Ангелова

E-mail: sea@iomt.bas.bg

Хорариум:

30 учебни часа

Анотация:

Курсът е предназначен за докторанти със специалности в областта на химията или физиката. Целите на курса са: 1) запознаване на докторантите с основите на изчислителната химия и 2) въвеждане на докторантите в съвременните методи за компютърно моделиране с приложение за изследване на структура и свойства на фотоактивни системи. Предвидени са практически занятия, които имат за цел да илюстрират лекционния материал, а по редица теми – да разширят знанията и уменията на докторантите в използването на съвременни изчислителни методи за изследване на молекулните свойства и междумолекулните взаимодействия, които определят структурата и свойствата на материалите.

Annotation:

The course is suitable for PhD students in chemistry or physics. The objectives of the course are: 1) PhD students to gain knowledge of the basics of computational chemistry and 2) to introduce the PhD students to modern computer modeling methods with application to the study of structure and properties of photoactive systems. Practical classes are planned, which aim to illustrate the lecture material, and on a number of topics - to expand the knowledge and skills of PhD students in the use of modern computational methods for the study of molecular properties and intermolecular interactions that determine the structure and properties of materials.

 

3.4. - ИНСТИТУТ ПО МИНЕРАЛОГИЯ И КРИСТАЛОГРАФИЯ

София 1113, ул. "Акад. Г. Бончев" бл. 107

Тема 3.4.1. МИНЕРАЛИ - ИНДИКАТОРИ НА МАГМЕНИ И МЕТАМОРФНИ ПРОЦЕСИ

MINERALS AS INDICATORS OF MAGMATIC AND METAMORPHIC PROCESSES

Лектори:

Ръководител на курса: Доц. д-р Евгения Тарасова

Тел. 02 9797055

E-mail: etarassova@mail.bg

Доц. д-р Михаил Тарасов

Тел. 02 9797055

E-mail: mptarass@dir.bg

Доц. д-р Росица Титоренкова

Тел. 02 9797055, Моб. 0883433469

E-mail: rositsatitorenkova@imc.bas.bg

Lecturers:

Assoc. Prof. Dr. Eugenia Tarassova (Leader Lecturer)

Phone: 02 9797055

E-mail: etarassova@mail.bg

Assoc. Prof. Dr. Mihail Tarassov

Phone: 02 9797055

E-mail: mptarass@dir.bg

Assoc. Prof. Dr. Rositsa Titorenkova

Phone: 02 9797055, Моb. 0883433469

E-mail: rositsatitorenkova@imc.bas.bg

Хорариум:

30 учебни часа

Training:

30 Hours

Анотация:

Курсът е предназначен за минералози, петролози, седиментолози и други специалисти, работещи в областта на науките за Земята. Целта на курса е докторантите да се запознаят с възможностите за използване на индикаторните свойства (химичен състав, структурно състояние, хабитус, структурна, химична и фазова нееднородност, и др.) на акцесорни минерали (магнетит, илменит, монацит, ксенотим, циркон, аланит и др.) от интрузивни и метаморфни скали за оценка на генезиса и условията на кристализация и вторични изменения на вместващите скали. Предвижда се запознаване с методиките за извличане и идентификация на акцесорни минерали в естествен и изкуствен шлих, с методите за изучаване на индикаторните свойства на минералите, като оптична микроскопия, електронна микроскопия (СЕМ, ТЕМ, електронносондов микроанализ) и вибрационна спектроскопия (Раманова и инфрачервена спектроскопия)

Annotation:

The course is addressed to mineralogists, petrologists, sedimentologists and other specialists, working in the field of the Earth Sciences. The course aims to introduce the PhD students with the possibilities and perspectives of application of the indicative properties (chemical composition, structural state, habitus, structural, chemical and phase inhomogeneity, etc.) of accessory minerals (magnetite, ilmenite, monazite, xenotime, zircon, allanite, etc.) from igneous and metamorphic rocks for assessment of the genesis and physicochemical conditions of crystallization and alteration of the host rocks. Special attention will be paid to the methods and approaches for extraction and identification of accessory minerals and to the methods commonly applied for investigation of the indicative properties of the minerals as optical microscopy, electron microscopy (SEM, TEM, electron probe microanalysis), vibration spectroscopy (Raman and IR).

Тема 3.4.2. ИНФРАЧЕРВЕНА СПЕКТРОСКОПИЯ

INFRARED SPECTROSCOPY

This course may also be held in English, upon request

Лектор:

Доц. д-р Росица Титоренкова

Тел. 02 9797055, Моб. 0883433469

E-mail: rositsatitorenkova@imc.bas.bg

Хорариум:

20 учебни часа

Lecturer:

Dr. Rositsa Titorenkova, Assoc. Prof.

Phone: 02 9797055, Моb. 0883433469

E-mail: rositsatitorenkova@imc.bas.bg

Анотация:

Курсът разглежда основите на теорията и приложението на инфрачервената спектроскопия, който е мощен метод за изследване на веществата, като се започне от основните понятия на спектроскопията и се завърши с някои модерни техники и тяхното приложение в области като геология, минералогия, биология, биохимия и е подходящ за докторанти в посочените области.
Курсът включва следните теми:
Основни понятия на спектроскопията – видове спектроскопия, енергетични нива и преходи между тях, единици в абсорбционната спектроскопия, енергия на молекулите, вероятност на абсорбционните преходи, населеност на енергетичните нива.
Елементарна теория на вибрационните спектри – двуатомна молекула, многоатомна молекула – видове трептения и характеристични честоти
Характеристични честоти и фактори влияещи върху тях – изменение на фазовото състояние, водородни връзки, ефект на разтворителя, изотопен ефект, ефект на взаимодействия между трептенията, индукционен и мезомерен ефект
Апаратура и техника – Източници на лъчение, монохроматори, приемници, съвременни приставки и техните възможности
Подготовка на пробите за анализ – газове, течности и разтвори, твърди вещества, пасти и филми.
Характеризиране на неорганични (минерали, оксиди, соли) и органични вещества

Annotation:

The course is intended for basic training of PhD students in the theory and application of infrared spectroscopy. Infrared spectroscopy is certainly one of the most important analytical techniques available to today’s scientists. One of the great advantages of infrared spectroscopy is that virtually any sample in virtually any state may be studied. Liquids, solutions, pastes, powders, films, fibres, gases and surfaces can all be examined with a judicious choice of sampling technique. As a consequence of the improved instrumentation, a variety of new sensitive techniques have been developed with application in areas such as geology, mineralogy, biology, biochemistry. The course is suitable for PhD students in these areas.
The course covers the following topics:
Basic concepts of spectroscopy - electromagnetic radiation, energy levels and transitions between them, units in absorption spectroscopy, probability of absorption transitions, population of energetic levels.
Theory of vibration spectra - diatomic molecule, polyatomic molecule - types of vibrations and characteristic frequencies Characteristic frequencies and the factors influencing them - change of phase (state) of matter, hydrogen bonds, effect of the solvent, isotope effect, the effect of interactions between vibrations, induction and mesomeric effect.
Equipment and instruments - Sources of radiation, monochrometers, detectors, modern accessories and their applications
Preparation of samples for analysis - gases, liquids and solutions, solids, pastes and films.
Characterization of inorganic (mineral oxides, salts) and organic compounds.

Тема 3.4.3. ТЕРМИЧЕН АНАЛИЗ – СЪЩНОСТ, МЕТОДИ И ПРИЛОЖЕНИЕ

THERMAL ANALYSIS - MAIN POINT, METHODS AND APPLICATIONS

Лектор:

Доц. д-р Вилма Петкова

Vilma Petkova, Senior Research Associate, Dr. (PhD)

Phone: 02 9797055

E-mail: vilmapetkova@gmail.com

Доц. д-р Надя Петрова

Nadia Petrova, Senior Research Associate, Dr. (PhD)

Phone: 02 9797055, Mobile: 0886441127

Хорариум:

20 лекции и 10 практически занятия.

Анотация:

Курсът е предназначен за докторанти, млади научни работници и специалисти, които използват методите на термичния анализ в изследователската си дейност. Резултатите от термичния анализ дават възможност за изясняване на химизма на реакциите на дехидратация, разлагане, фазови преходи, редукция и окисление; за определяне чистотата на веществата и наличието на примеси; температурите на фазови преходи; и др. в зависимост от природата на веществата и подбора на конкретните експериментални условия; изчисляване на кинетичните параметри на процеса на разлагане на изследвания образец; построяване на фазови диаграми; определяне топлината на реакцията; на специфичен топлинен капацитет на изследвания образец и др. Методът е подходящ е за изследване на синтетични и природни образци.
Програмата на курса включва няколко модула: I. Основни понятия и същност на методите; II. Термогравиметрия (TG); III. Диференциален термичен анализ (DTA); IV. Съвместни TG-DTG-DTA измервания - възможности, режими на работа, интерпретация на резултатите; V. Калориметрия (DSC); VI. Термомеханичен анализ (TMA); VII. Кинетика - на твърдофазни реакции, математични методи за изчисляване на кинетичните параметри.
В част I. "Основни понятия и същност на методите" се включва кратко описание на методите за термичен анализ, исторически бележки и терминология в термичния анализ.
В част II. "Термогравиметрия" - основни принципи и величини; видове термогравиметрия – динамична, изотермична, квазитермична; определяне на DTG-зависимостта; интерпретация на TG – DTG – зависимости; влияние на различни фактори върху резултатите от измерванията - подготовка на образците за анализ, видове тигли, режими на нагряване, газова среда, апаратни грешки.
В част III. "Диференциален термичен анализ" - същност на метода, видове диференциален термичен анализ (при високи налягания, във вакуум и в газов поток), еталонни вещества, количествен анализ, влияние на различни фактори върху експерименталните резултати, приложение и недостатъци на DTA – измерванията.
В част IV. "Съвместни TG – DTG – DTA измервания" - определяне на температурните интервали на превръщане, отчитане на междинните и общи масови загуби при разлагане на изследвания образец или серия от образци в програмиран режим; определяне на температурите интервали на реакции на дехидратация, разлагане, фазови преходи, редукция и окисление и др. в зависимост от природата на веществата и подбора на конкретните експериментални условия; възможности за определяне чистотата на веществата и наличието на примеси.
В част V. "Калориметрия (DSC)" - същност и основни принципи на измервания в калориметрията; видове калориметрия – анизометрична, адиабатна, изотермична, диференциална, титрационна, калориметрия с топлинен поток, поточна; интерпретация на DSC зависимостите - прилики и разлики между DTA и DSC – измерванията; приложение на DSC за определяне на: количество топлина за протичане на даден процес, топлина на реакции, специфичен топлинен капацитет, кинетични и термодинамични параметри на фазови и химически трансформации.
В част VI. "Дилатометрия (термомеханичен анализ)" се разглеждат - същност на метода и измервателна апаратура, приложение на метода за определяне на: коефициент на линейно разширение, параметри на фазови преходи между две твърди фази и твърда фаза – течност, температура на аморфизация, топене, кристализация.
В част VII. "Кинетика на твърдофазни реакции" - кинетика на твърдофазни реакции, кинетика на хетерогенни химични реакции, математични методи за изчисляване на кинетичните параметри.

Тема 3.4.4. РЕНТГЕНОСТРУКТУРЕН АНАЛИЗ

X-RAY STRUCTURAL ANALYSES

This course may also be held in English, upon request

Лектори:

Проф. д-р Росица Николова

Rosica Nikolova, Professor, Dr. (PhD)

Тел. 02 9797055, Моб. 0885 099 158

E-mail: rosica.pn@clmc.bas.bg

Проф. Борис Шивачев

Boris Shivachev, Professor, Dr. (PhD)

Тел. 02 9797055

E-mail: blshivachev@gmail.com

Хорариум:

30 учебни часа лекции и 30 учебни часа упражнения

Анотация:

Курсът има за цел да даде основни познания относно рентгеноструктурния анализ. Разгледани са три основни части, касаещи определянето на кристалната структура на нови вещества: симетрия на кристалните структури, рентгенова дифракция, определяне структурата на кристално вещество. Упражненията се провеждат в лабораторията по структурен анализ и времето позволява всеки от курсистите да определи кристалната структура на собствен кристал или вещества, както и да подготви данните за публикуване.

Annotation:

The course aims to give basic knowledge on X-ray structural analysis. Three main topics related to the determination of the crystal structure of new substances are discussed: symmetry of crystal structures, X-ray diffraction, crystal structure determination and refinement. Practical exercises include working on single crystal and powder diffractometers situated in the XRD laboratory where students may use their own crystal or substances to determine their crystal structures and to prepare their data for publication.

Лекции, лабораторни упражнения, литература, изисквания

Тема 3.4.5. ЕПИТЕРМАЛНИ НИСКОСУЛФИДНИ НАХОДИЩА НА БЛАГОРОДНИ МЕТАЛИ: ГЕОДИНАМИКА И ГЕОЛОГИЯ, ОКОЛОРУДНИ ИЗМЕНЕНИЯ, МИНЕРАЛОГИЯ, ТЕКСТУРИ, ГЕОХИМИЯ И ПРОЦЕСИ НА РУДООТЛАГАНЕ

EPITHERMAL LOW-SULFIDATION PRECIOUS-METAL DEPOSITS: GEODYNAMICS AND GEOLOGY, WALL-ROCK ALTERATIONS, MINERALOGY, TEXTURES, GEOCHEMISTRY AND ORE-FORMING PROCESSES

Лектор:

доц. д-р Ирина Маринова

Assoc. Prof. Irina Marinova, PhD

Тел. 02 9797055, Моб. 0885 453470

E-mail: irimari@gmail.com

Хорариум:

23 учебни часа лекции, 11 учебни часа упражнения и 5 учебни часа теренна работа

Анотация:

Курсът има за цел да даде по-задълбочени познания върху епитермалните нискосулфидни находища на благородни метали въз основа на примери от България. Разгледани са основните черти на този тип находища, които включват геодинамична обстановка и геология; околорудни изменения; минералогия; минерални макро- и микротекстури; геохимия на находища и на рудни минерали; процеси на рудоотлагане; серен изотопен състав на някои сулфиди и сулфати; прилики и разлики с други типове находища на благородни метали. При изучаване на процесите на рудоотлагане ще се наблегне на отделни механизми като охлаждане на хидротермалните разтвори, взаимодействие скала/разтвор, кипене на разтворите и смесване на разтвори, както и тяхното отражение върху минералогията и текстурите на рудите, и химичния състав на главните рудни минерали. Ще се представят методите на изследване и отделни интересни резултати, получени от всеки метод: рентгенофазов анализ, оптична микроскопия, сканираща електронна микроскопия, рентгенофазов микроанализ, лазерна аблация с индуктивно свързана плазма и мас-спектрометрия, изотопен анализ на сярата, трансмисионна електронна микроскопия. Упражненията ще се провеждат в кабинет с цифрови бинокулярна лупа и оптичен микроскоп, и изложени минерални образци. Курсът предвижда и теренно запознаване с представител на този тип находища от България.

Annotation:

The course aims to provide comprehensive insights into epithermal low-sulfidation deposits of precious metals, focusing on specific examples from Bulgaria. Key topics covered include geodynamics, regional and local geology, wall-rock alterations, ore and gangue mineralogy, mineral macro- and micro-textures, the geochemical signature of deposits and ore minerals, and sulfur isotopic composition of some sulfides and sulfates. Additionally, the course delves into ore-forming processes, highlighting mechanisms such as hydrothermal fluid cooling, rock/fluid interaction, fluid boiling, and fluid mixing. Special attention will be given to how these processes influence ore mineralogy, textures, the chemical composition of the main ore minerals, and the sulfur isotopic fractionation. Various research methods will be explored, including powder X-ray diffraction, optical microscopy, scanning electron microscopy, electron probe microanalysis, laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry, isotope ratio mass spectrometry, and transmission electron microscopy using samples from low-sulfidation deposits from Bulgaria or their samples. Intriguing results obtained from each method will be presented to enhance understanding. Practical exercises will be conducted in a laboratory featuring a digital stereomicroscope, a digital optical microscope, and mineral samples on display. Furthermore, the course offers field visits to representative deposits of this type in Bulgaria, providing firsthand experience and contextual understanding.

Курс, лекции, лабораторни упражнения

 

3.5. - ИНСТИТУТ ПО МЕТАЛОЗНАНИЕ, СЪОРЪЖЕНИЯ И ТЕХНОЛОГИИ

С ЦЕНТЪР ПО ХИДРО- И АЕРОДИНАМИКА - ВАРНА

"Акад. Ангел Балевски"

Тема 3.5.6. ВЪВЕДЕНИЕ В ОКЕАНСКОТО ИНЖЕНЕРСТВО

INTRODUCTION TO OCEAN ENGINEERING

These courses (3.5.1.-3.5.6.) may also be held in English, upon request

Лектор:

проф. д-р инж. Румен Кишев

Секция "Океанско инженерство, хидротехника и възобновяеми морски енергийни източници"

Тел. (+359 52) 370501, Факс. (+359 52) 370217

E-mail: r.kishev@bshc.bg

Хорариум:

24 лекционни часа и 6 часа лабораторни практически занятия.

Horarium:

24 lecture hours and 6 hours practical training

Анотация:

Курсът е предназначен за обща подготовка на специалисти и докторанти по специалностите 02.03.01 "Теория на кораба", 02.03.03 "Проектиране и конструкция на корабите", 02.03.04 "Шехнология и организация на корабостроенето и кораборемонта", 01.08.07 "Океанология", както и на специалностите от групата 02.08.00 "Добив и първична преработка на полезни изкопаеми" .
Целта на курса е запознаване с:
-основните видове средства за усвояване ресурсите на океана, икономическите предпоставки и перспективите за развитие;
-oсновните операции при проучване, инсталиране и експлоатация на морски инженерни съоръжения;
-oсновите на проектиране и изследване взаимодействието на морските съоръжения с външните условия;
-възобновяемите морски енергийни източници;
-функциите на ангажираните в процеса на усвояването на морските ресурси институции, действащите нормативи и стандарти.
Лабораторните занятия включват участие при подготовката и провеждането на моделни изпитания на морски инженерни съоръжения в опитен басейн.

Annotation:

The course is intended for basic training of specialists and phd students in ship theory and design, marine technologies, oceanology as well as extraction and processing of ocean deposited industrial resources.
The course provides acquaintance with:
-The basic types of structures for ocean resources exploration, economical conditions and prospects;
-The basic operations in research, installation and operation of marine engineering structures;
-The fundamentals of design and investigation of the interaction of marine facilities with external conditions;
-Marine renewable energy resources;
-Functions of institutions involved in the utilization of marine resources, current regulations and standards.
Laboratory classes include participation in preparing and carrying out model tests of marine engineering structures in a model tests basin.

Тема 3.5.7. МЕТАЛОГРАФИЯ – ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА

METALLOGRAPHY – THEORY AND PRACTICE

This course may also be held in English, upon request

Лектор:

Проф. д-р Румяна Лазарова,

професор в направление "Изпитвания и анализ"

в ИМСТХЦ "Акад. А. Балевски"

Ph.D. Rumiana Lazarova, Professor

Тел. 46-26 304, fax 46-26-300

E-mail: R.Lazarova@ims.bas.bg

Хорариум:

28 часа

Анотация:

Програмата на курса е предназначена за обучение по образователната и научна степен "докор" по специалностите 02.01.02 (материалознание и технология на машиностроителните материали) и 02.09.01 (металознание и термична обработка на металите). Целта на курса е обучаващите се да се запознаят с принципите и възможностите на оптическата микроскопия за изследване микроструктурата на метали и сплави. Необходимо е курсистите да имат познание по материалознание и металография на ниво магистърска степен по специалности от висшите учебни заведения, като "Машиностроителна техника и технологии" от ТУ - София, "Металургия" и "Материалознание" от ХТМУ – София и други сродни специалности.

Annotation:

This is a Ph.D. student program of the specialtis 02.01.02 (materials science and technology) and 02.09.01 (metal science and heat treatment of metals). The aim of the course is to introduce the students to the principles and the potential of the optical microscopy for the investigation of metals and alloys microstructure. Knowledge in materials science and metallography of Master Degree of specialties as "Mechanical engineering" – TU-Sofia, "Metallurgy" and "Materials science" - UCTM-Sofia is required.

Тема 3.5.10. УПРАВЛЕНИЕ НА НЕПРЕКЪСНАТОСТТА НА ДЕЙНОСТТА НА ОБЕКТИ

ОТ КРИТИЧНАТА ИНФРАСТРУКТУРА

BUSINESS CONTINUITY MANAGEMENT OF CRITICAL INFRASTRUCTURE

Лектор:

Доцент д-р Димитър Любенов Димитров

Assoc. Prof. Dimitar Lubenov Dimitrov, Ph.D.

Тел. + 359 2 46 26 207; Факс. + 359 2 46 26 202

E-mail: ddimitrov@ims.bas.bg

Хорариум:

34 учебни часа

Анотация:

Програмата е предназначена за обучение по образователната и научна степен „доктор“ по докторска програма „Защита па населението и народното стопанство в критични ситуации (технологии и средства за сигурност и защита на критична инфраструктура при кризи)“ в областта на „5. Технически науки“, професионално направление 5.13. „Общо инженерство“. Целта на курса е да се предоставят на обучаваните основни и разширени познания по създаване на предварителна организация за изграждане и управление на обектова, комплексна система за управление на непрекъснатоста на дейноста на обекти от критичната инфраструктура, вкл. икритерии за осигуряванена сигурност, за предотвратяване и овладяване на извънредна ситуация, следствие на терористична дейност. За да може слушателят да възприеме и усвои материала е необходимо да има минимум магистърска степен по специалности от висшите учебни заведения:

Аnnotation:

The program is intended for educational and scientific degree „doctor“ of the doctoral program „Protection of the population and the national economy in critical situations (technologies and means of security and protection of critical infrastructure during crises)“ in the field of „5. Technical sciences“, professional direction 5.13. „General engineering“."The aim of the course is to be provided to the students with basic and advanced knowledge in creating advance arrangements for the construction and management of a particular project, a comprehensive business continuity management system for sites of the critical infrastructure, incl. and criteria for security, to prevent and control the emergency situation in time of terrorist acts.So for the listener to perceive and absorb the material it is necessary to have at least a Master's degree in disciplines of:

Учебен план, съдържание, основна литература

Тема 3.5.12. ИНТЕЛИГЕНТНИ СИСТЕМИ ЗА СИГУРНОСТ НА КРИТИЧНА ИНФРАСТРУКТУРА

INTELLIGENT SECURITY SYSTEMS OF CRITICAL INFRASTRUCTURE

Лектор:

Доцент д-р Валери Стефанов Пъневски

Assoc. Prof. Valeri Stefanov Panevski, Ph.D.

Тел. + 359 2 46 26 283; Факс. + 359 2 46 26 202

E-mail: panevski@ims.bas.bg

Хорариум:

34 учебни часа

Анотация:

Програмата е предназначена за обучение по образователната и научна степен „доктор“ по докторска програма „Защита па населението и народното стопанство в критични ситуации (технологии и средства за сигурност и защита на критична инфраструктура при кризи)“ в областта на „5. Технически науки“, професионално направление 5.13. „Общо инженерство“. Целта на курса е да се предоставят на обучаемите основни и разширени познания, свързани със създаване на предварителна организация за разработване на интелигентни системи за сигурност на критична инфраструктура, при прилагането на мултидисциплинарен подход с насоченост към ключови и критични аспекти на инфраструктурата, в това число управление, наблюдение и контрол, чрез използване на иновативни техники, базирани на принципите на разпределен, многостепенен многослоен контрол, адаптивност и устойчивост.
За да може слушателят да възприеме и усвои материала е необходимо да е придобил минимум магистърска степен по специалности от висшите учебни заведения:

Аnnotation:

The program is designed for training in the educational and scientific degree „doctor“ of the doctoral program „Protection of the population and the national economy in critical situations (technologies and means of security and protection of critical infrastructure during crises)“ in the field of „5. Technical sciences“, professional direction 5.13. „General engineering“. The aim of the course is to provide learners with basic and advanced knowledge related to the creation of a preliminary organization for the development of intelligent systems for the security of critical infrastructure, in the application of a multidisciplinary approach aimed at key and critical aspects of the infrastructure, including management , monitoring and control, by using innovative techniques based on the principles of distributed, multi-level multi-layered control, adaptability and resilience.
In order for the listener to perceive and understand the material, it is necessary to have acquired at least a master's degree in a specialty from higher education institutions:

Учебен план, съдържание, основна литература

Тема 3.5.13. СПЕЦИАЛНИ МЕТОДИ НА ЛЕЕНЕ

SPECIAL METHODS OF CASTING

Лектор:

Проф. д-р Ангел Великов

Prof. Angel Velikov, Ph.D.

Тел. + 359 2 46 26 327; Факс. + 359 2 46 26 202

E-mail: anmabg@abv.bg

Анотация:

Леенето на метали и сплави е най-разпространеният метод за получаване на детайли или заготовки за такива, които след подходяща дообработка намират приложения във всички области на живота.
В курса ще бъдат застъпени различни методи на леене, съобразно техните възможности за получаване на отливки.
Определящо ще бъде изискванията към получаваните детайли.

Аnnotation:

Casting of metals and alloys is the most widespread method of obtaining details or blanks, which after appropriate finishing, finds applications in all areas of life.
In the course will be go through different casting methods accenting to their possibilities for obtaining of castings.
The requirements to the obtained, by the given method, details will be decisive.

 

3.6. - ИНСТИТУТ ПО ОБЩА И НЕОРГАНИЧНА ХИМИЯ

София 1113, ул. "Акад. Г. Бончев" бл. 11

Тема 3.6.1. НЕОРГАНИЧНА КРИСТАЛОХИМИЯ И РЕНТГЕНОСТРУКТУРЕН АНАЛИЗ

INORGANIC CRYSTAL CHEMISTRY AND X-RAY DIFFRACTION ANALYSIS

This course may also be held in English, upon request.

Лектор:

Даниела Ковачева

проф. д-р

Daniela Kovacheva

Тел. 979 2587

E-mail: didka@svr.igic.bas.bg

Хорариум:

30 учебни часа

Анотация:

Обособяването на химията на твърдото тяло като самостоятелна научна дисциплина и теоретична основа на съвременното материалознание, е факт много добре осъзнат и възприет в международната научна среда. То е следствие от бурното развитие на модерните твърдотелни технологии използващи нетрадиционни материали в електрониката, машиностроенето, енергетиката, информатиката, средствата за комуникации, медицината, космическите и военни технологии, опазването на околната среда и пр. Понастоящем, по оценка на проф. М. Стенли Уитингам от State University of New York, всеки трети химик се занимава с проблеми свързани с материята, в нейното кристално състояние. За химиците-неорганици този дял е много по-висок. На този фон университетската подготовка на българските химици в областта на кристалохимията е крайно незадоволителна. Наистина, в различни спецкурсове различни студенти получават знания за елементите на кристалографията, физиката на твърдото тяло, кристалохимията, но при отсъствие на единен общ курс, вероятността да се намери човек, подготвен за работа в тази област е почти нулева. Нещо повече, преобладаващата част от българските химици-неорганици, научени да възприемат материята на молекулярно, а не на кристално ниво, по силата на обстоятелствата са принудени да работят именно кристалохимия. Въвеждането на модерните технологии в химичните и електронни производства у нас и в света е доказало убедително нуждата от специалисти, които умеят да мислят с понятията на връзка структура-свойства. Такъв тип подготовка им дава мироглед, който позволява намиране на оригинални решения чрез логично обобщаване на знанията и опита на тесните специалисти и технолози. Такъв тип специалисти са нужни практически във всички приоритетни за света направления в науката, свързани с високотехнологичните производства на твърдофазни материали.

Annotation:

The establishment of solid state chemistry as an individual science and theoretical basis of modern materials science is a fact well acknowledged and accepted by the international scientific community. It is a consequence of the rapid development of modern solid-state technology using non-conventional materials in electronics mechanical engineering, energetics, informatics, communication, medicine, aerospace and military technologies, environmental protection, etc. Currently, according to the assessment of Professor Stanley M. Whittingham of the State University of New York at Binghamton, every third chemist deals with problems related to the matter in its crystalline state. For inorganic chemists this percentage is even much higher. At this background, the academic education of Bulgarian chemists in the field of crystal chemistry is utterly unsatisfactory. Indeed, in different specialized courses, students gain knowledge about the elements of crystallography, solid state physics, crystal chemistry, but in the absence of an integrated course, the probability to find a student prepared to work in this area is almost nil. Moreover, although the majority of Bulgarian inorganic chemists have learned to perceive matter on a molecular rather than crystal level, under the circumstances, they are forced to rely on crystal chemistry. The introduction of modern technologies in chemical and electronic industries in the country and in the world has conclusively demonstrated the need for professionals who can think in terms of the structure-properties relationship. This type of training gives them a wide overview that allows them finding innovative solutions through logical generalization of narrow specialized knowledge, experience and technology. Such types of specialists are needed in virtually all priority areas in science-related high-tech solid material industries on a world scale. The evaluation shows that training of specialists and PhD students in crystal chemistry and X-Ray diffraction analysis will give the young chemists a necessary background for understanding the crystal structure and its relationship to materials properties. The level of training of professionals in this area in the Institute of General and Inorganic Chemistry can fill the emptiness in university education of chemists in this field.

Тема 3.6.2. ПРОБОПОДГОТОВКА И АТОМНОАБСОРБЦИОНЕН АНАЛИЗ

SAMPLE PRE-TREATMENT AND ATOMIC ABSORPTION ANALYSIS

за специалността 01.05.04. "Аналитична химия"

Лектор:

Проф. д-р Албена Дечева-Чакърова

Prof. Dr. Albena Detcheva-Tchakarova

Тел. +359 2 979 2504, +359 886 533320

E-mail: albena@svr.igic.bas.bg

Хорариум:

30 учебни часа

Анотация:

При определянето на следи от елементи в проби със сложен матричен състав е необходимо анализираната проба да се приведе в подходяща форма, както и да се предприемат мерки за разделяне и концентриране на определяемите елементи с цел да се повиши чувствителността на анализа и да се избегнат или намалят преченията. В курса се разглеждат основите на химичния анализ, различните методи за привеждане на проби в разтвор, както и методите за разделяне и концентриране преди аналитичното определяне.
Атомноабсорбционният анализ е инструментален аналитичен метод за определяне на елементи, който намира широко приложение поради високата му чувствителност, високата му селективност и достъпния инструментариум. При конвенционалните методи на атомноабсорбционния анализ е необходимо предварителното привеждане на пробите в разтвор.
В курса се разглеждат теоретичните основи и различните инструментални техники за атомноабсорбционен анализ, принципът на действие и характеристиките на атомноабсорбционните спектрометри с пламъкови и безпламъкови атомизатори, пречещите влияния, както и начините за тяхното отстраняване или намаляване. Специално внимание е отделено на електротермичната атомноабсорбционна спектрометрия за директен анализ на твърди проби, при който не се налага предварителното привеждане на пробите в разтвор.
Курсът е предназначен както за докторанти (химици и физици), така и за специалисти, които използват атомноабсорбционните методи за анализ (следдипломна квалификация).

Annotation:

For the trace element determination in samles with complex matrices there is usually a need of sample digestion as well as of separation and pre-concentration of the analytes in order to enhance the sensitivity of analysis and to avoid or decrease the interferences. The course gives basic information about chemical analysis, the different approaches for sample dissolution as well as for the methods for separation and pre-concentration, prior to analytical determination.
Atomic absorption analysis is an instrumental analytical method for trace element determination, widely used thanks to its high sensitivity, high selectivity and low capital costs. Conventional atomic absorption methods require wet digestion in sample pre-treatment.
The course includes lectures concerning the theoretical bases and the different instrumental techniques for atomic absorption analysis; the operating principles and characteristics of atomic absorption spectrometers with both flame- and flameless atomizers; the interferences and the methods for their elimination or minimization. Special attention is paid to the electrothermal atomic absorption spectrometry for direct analysis of solid samples where no sample dissolution is needed. The course is intended for PhD-students (chemists and physicists) as well as for specialists who use atomic absorption methods for analysis (post-graduate qualification).

Тема 3.6.3. ИЗЧИСЛИТЕЛНИ МЕТОДИ В НЕОРГАНИЧНОТО МАТЕРИАЛОЗНАНИЕ

COMPUTATIONAL MATERIALS SCIENCE

This course may also be held in English, upon request.

Лектор:

Ивелина Георгиева

Професор д-р

Ivelina Georgieva

Тел. (+359 2)9792592

E-mail: ivelina@svr.igic.bas.bg

Хорариум:

30 учебни часа

Анотация:

Целта на курса е да представи съвременните теоретични и изчислителни методи и техните специфични приложения за изследване на неорганични системи и материали както и за прогнозиране на техните свойства от първи принципи. Компютърните симулации на атомно ниво са мощен подход, позволяващ достъп до микроскопските процеси при неорганичните системи, който може да допринесе много за разбиране на химичните структури, физикохимичните им свойства и реактивоспособност. Методите основани на първи принципи разглеждат електроните в модела изрично (квантово-механично) и могат точно да опишат електронната структура и химичната връзка в неорганичните съединения. Ползата от компютърното моделиране е, че то съществено съкращава времето за изследване, обяснява и предсказва структури и свойства, недостъпни за определяне по експериментален път и насочва дизайна на материали с нови или усъвършенствани свойства. Ето защо, прилагането на съвременни изчислителни методи за компютърно моделиране на неорганични системи при изследване и прогнозиране на техните свойства е актуално за изследванията в областта на новите материали. Програмата на курса предвижда да представи теорията на съвременните изчислителни методи и да илюстрира тяхното приложение за: (1) изследване на молекулни, клъстерни и периодични системи; (2) симулиране на спектроскопски данни (ИЧ, Раманови, ЯМР и електронни спектри) и (3) описание на системи в специфична среда (газова фаза, разтвор и твърда фаза).

Annotation:

The aim of the course is to present to the PhD students the advanced theoretical and computational methods and their specific applications for investigation of inorganic systems and materials as well as for prediction of their properties from first principles. The atomic scale computer simulations is a powerful tool providing access to the microscopic processes of inorganic systems and can thereby contribute enormously to the understanding of chemical structures, properties and reactions. First-principles methods treat the electrons in the model explicitly (quantum-mechanically) and therefore they provide for accurate description of the electronic structure and chemical bonding of the inorganic systems. The benefit of the computational modeling is that it significantly reduces the time of the materials investigation, describes and predicts properties that are not experimentally accessible and directs the design of materials with novel or improved properties. Therefore, the computational modeling and simulations are of great importance for the new materials development in different branches of the industry, ecology and medicine in Bulgaria and at European level. The program of the course envisages to illustrate the theoretical basis of the computational methods as well as their application for: (1) modeling of molecules, clusters and periodic systems; (2) simulation of spectroscopic data (IR, Raman, NMR and electronic spectra) and (3) description of systems in specific environment (gas phase, solution and solid state).

Тема 3.6.7. СПЕКТРОСКОПСКИ МЕТОДИ ЗА АНАЛИЗ НА ПОВЪРХНОСТТА И ОБЕМА НА МАТЕРИАЛИТЕ

Лектор:

Радостина Стоянова, проф. д-р

Тел. (+359) 2 979 39 15

E-mail: radstoy@svr.igic.bas.bg

Хорариум:

30 учебни часа

Анотация:

Концепцията за създаване на нови материали с контролирани свойства и специално предназначение се подчинява на общи принципи, в основата на които е организацията на материята на атомно и молекулно ниво, т.е. локалната им структура. В това отношение използването на спектроскопски методи на анализ позволява директно да се вникне в локалната структура на материалите. Настоящият курс обхваща приложението на основните принципи на спектроскопията при изучаване на взаимовръзката "структура-свойства-реактивоспособност".
Целта на курса е да се задълбочат и разширят познанията на докторантите върху спектроскопските методи за характеризиране на обема и повърхността на материалите, както и да се изградят практически умения за работа със съвременна спектроскопска апаратура.
В курса, обучението ще бъде насочено към усвояването на някои съвременни спектроскопски методи като инфрачервена спектроскопия, рентгенова фотоелектронна спектроскопия, електронен парамагнитен резонанс, ядрено магнитен резонанс в твърдо състояние. В хода на обучението, докторантите ще се запознаят с приложението на ИЧ спектроскопията за анализ на повърхността на материали, както и ще се добият нови знания върху подбора на молекули-сонди и използването на изотопно белязани молекули. В допълнение на ИЧ спектроскопията, ще бъде разгледано използването на рентгенова фотоелектронна спектроскопия за идентифициране, определяне на количеството и химическото състояние на елементите на повърхността. Локалната структура на материалите в обема и повърхността ще бъде описана въз основа на принципите на електронния парамагнитен резонанс. Ще бъде направен сравнителен анализ на информацията получавана от електронния парамагнитен резонанс и ядрено магнитен резонанс в твърдо състояние.
Предвижда се провеждането на семинари, демонстрации и работа със съвременна апаратура. Наличната в ИОНХ апаратурата е от най-ново поколение и тя ще бъде използвана при практическите упражнения. Специално внимание ще бъде отделено за компютърна обработка и интерпретиране на получените резултати от използвания специфичен аналитичен метод.
За обучение в курса могат да кандидастват не само докторанти, но широк кръг от студенти и специалисти с бакалавърска или магистърска степен по химия, физика, геология, екология, металургия, химични технологии, химия и физика и др.
Курсът на обучение предполага да се придобият необходимите познания едновременно в две области, спектроскопия и материалознание, което ще даде предимство на звършилите курса при бъдеща реализация в сферата на малките и средни предприятия, в системата на администрацията (българска и европейска), в научно-изследователски организации и висшите училища, и др.
Курсът ще се проведе от водещи учени и специалисти от ИОНХ.

Програма

Тема 3.6.9. МЕТОДИ ЗА СИНТЕЗ НА НЕОРГАНИЧНИ МАТЕРИАЛИ

Лектор:

Виолета Колева, проф. д-р

Тел. (+359) 2 979 3566

E-mail: vkoleva@svr.igic.bas.bg

Хорариум:

30 учебни часа

Анотация:

Изборът на метод за синтез е ключов момент при дизайна на нови високотехнологични материали. Лекционният курс има за цел да даде задълбочени фундаментални и научно-приложни знания в областта на синтеза на неорганичните материали, които да подпомогнат докторантите и специалистите в областта на химия, биохимия и физика при избора им на най-подходящ метод за синтез на техните обекти на изследване. В курса се разглеждат и сравняват основните методи на синтез на неорганичните материали. В детайли са разгледани високотемпературни методи като твърдофазен синтез и метод на преохладената стопилка; методи на меката химия като зол-гел, съутаяване, прекурсорни методи, топотоктични реакции; синтез под налягане като хидротермален, солвотермален и др.; механохимичен синтез и др. В лекционния курс се дискутират основните принципи, предимствата и недостатъците на посочените методи за синтез. Показани са възможностите на отделните методи, както и комбинирането им за получаване на неорганични материали с предварително зададени свойства като оптични, електрохимични, електрични, магнитни, каталитични, и др.

Тема 3.6.10. КВАНТОВО-ХИМИЧНИ МЕТОДИ

QUANTUM CHEMICAL METHODS

Лектор:

Венелин Енчев, проф., дхн

Venelin Enchev, Prof., DSc

E-mail: venelin@svr.igic.bas.bg

Хорариум:

30 учебни часа

Анотация:

Курсът "Квантово-химични методи" е предназначен за обучение на докторанти по специалността теоретична химия за образователната и научна степен ДОКТОР. Поради интердисциплинарния характер на научната област, която се засяга в лекциите, те са подходящи за докторанти, специализанти и млади учени, работещи по теми от физичната химия, неорганичната химия, органичната химия, биохимията, катализа, полимери и моделиране на биологични системи.

Целта на курса е да запознае докторантите с теоретичните основи на най-използваните квантово-химични методи за изследване на структурата на различни съединения и моделирането на химични реакции в основно и възбудено състояние, както и симулирането на УВ, ИЧ, Раманови, флуоресцентни и ЯМР спектри. Предвидени са и практически занимания със съвременни квантово-химични програмни пакети.

Материалът на курса е подбран така, че да представлява надстройка над учебните магистърски програми, допринасяща за разработването на научен подход при избора на подходящи квантово-химични методи за изследване с оглед на конкретни практически изисквания.

Annotation:

"Quantum-Chemical Methods" course is intended for the training of PhD students in theoretical chemistry. Due to the interdisciplinary character of the scientific field covered in the lectures, they are suitable for PhD students and young scientists working on topics in physical chemistry, inorganic chemistry, organic chemistry, biochemistry, catalysis, polymers and modeling of biological systems.

The aim of the course is to acquaint the PhD students with the theoretical foundations of the most used quantum-chemical methods for studying the structure of different compounds and modeling chemical reactions in the ground and excited states, as well as simulating the UV, IR, Raman, fluorescence and NMR spectra.

The course is selected to be an upgrade from the Master's degree programs, contributing to the development of a scientific approach in the selection of appropriate quantum-chemical methods of study with regard to specific practical requirements.

 

3.7. - ИНСТИТУТ ПО ОРГАНИЧНА ХИМИЯ

С ЦЕНТЪР ПО ФИТОХИМИЯ

София 1113, ул. "Акад. Г. Бончев" бл. 9

Тема 3.7.2. КВАНТОВО-ХИМИЧНИ ПРЕСМЯТАНИЯ НА ЯМР ПАРАМЕТРИ

QUANTUM CHEMICAL CALCULATIONS OF NMR PARAMETERS

Лектор:

проф. д-р Николай Василев

Nikolay Vassilev, Prof., Dr

Тел. 960 6172

Хорариум:

30 учебни часа

Анотация:

Курсът "Квантово-химични пресмятания на ЯМР параметри", предложен на ЦО към БАН, е предназначен за обучение на докторанти по специалности ТЕОРЕТИЧНА ХИМИЯ (01.05.01) за образователната и научна степен ДОКТОР.
Основната цел на курса е да запознае слушателя със съвременните квантово-химични методи за изчисляване на ЯМР химични отмествания и константи на спин-спиново взаимодействие. В курса е включено изучаването на нерелативистичната и релативистичната теория на ЯМР параметрите, разгледано е изчисляването на химичните отмествания и константите на спин-спиново взаимодействие с полуемпирични методи, с методите на Хартри-Фок и на функционала на плътността, както и отчитането на електронната корелация. Отделено е внимание на отчитането на влиянието на разтворителя като диелектрик при пресмятанията на ЯМР параметрите, включването на ро-вибрационни корекции, релативистични пресмятания и т.н.

Тема 3.7.4. МАС-СПЕКТРОМЕТРИЯ И ПРОТЕОМИКА – МЕТОДИ И ПРИЛОЖЕНИЕ

Лектор:

проф. дн Павлина Долашка

Prof. Dr. Pavlina Dolashka

Тел. 02/96 06-123, GSM 0887 19 34 23

E-mail: pda54@abv.bg, dolashka@orgchm.bas.bg

Хорариум:

40 учебни часа

Анотация:

Курсът "Мас-спектрометрия и протеомика – методи и приложение" е предназначен за обучение на докторанти по специалностите биохимия (01.06.10) и органична химия (01.05.03) за образователна и научна степен ДОКТОР. Поради интердисциплинарния характер на тематиките на лекциите, те са подходящи за докторанти, специализанти и млади научни кадри, работещи по теми от биофизика, органична химия, биохимията, медицина и биоинформатика.
Курсът цели разширяване на познанията на докторантите в областта на съвременни методи и техники, свързани с изследване на структурно-функционалните особености на микроорганизмите, метаболизма и неговата регулация. По-специално внимание се отделя на изучаване и използване на протеомиката в тази област. Курсът ще осигури по-подробно запознаване с принципите на мас-спектрометрията, разнообразната апаратура (2D-електрофореза, LC, мас-спектрометрия (MS), тандем-мас-спектрометрия (MS/MS) и подходите, които се прилагат.

Тема 3.7.6. ПОЛУЧАВАНЕ НА МЕТАЛООРГАНИЧНИ СЪЕДИНЕНИЯ ЗА СЕЛЕКТИВНИ

ТРАНСФОРМАЦИИ В ОРГАНИЧНИЯ СИНТЕЗ

PREPARATION OF ORGANOMETALLIC COMPOUNDS

FOR SELECTIVE TRANSFORMATIONS IN ORGANIC SYNTHESIS

Лектор:

проф. дхн Владимир Димитров

Prof. DSc Vladimir Dimitrov

Тел. 02/9606 157

E-mail: vdim@orgchm.bas.bg

Хорариум:

30 учебни часа

Анотация:

Курсът "Получаване на металоорганични съединения за селективни трансформации в органичния синтез" е предназначен за обучението на докторанти в областта на органичния синтез (специалности Органична химия (01.05.03) и Химия на елементорганичните съединения (01.05.08), които в областта на съвременната органична и медицинска химия са неразривно свързани).

Основната цел на курса е да се представят основните методи за синтез на подбрани групи от металоорганчни съединения, които имат особено значение и важни приложения в органичния синтез. Включени са най-важните представители на съединения от главни групи на периодичната система (напр. органо-литиеви, органо-магнезиеви, органо-алуминиеви и др. съединения), както и съединения на преходни метали, особено такива които има важни каталитични приложения. Представят се методите за синтез, както и свойствата на металоорганичните съединения. Обръща се внимание на методите за анализ на тези съединения. Особено място заемат приложенията им в съвременния синтез за провеждане на селективни трансформации за получаване на важни за практиката крайни продукти, особено такива с биологична активност.

Summary:

The course "Preparation of organometallic compounds for selective transformations in organic synthesis" is addressed to PhD students in the area of organic synthesis.

The aim of the course is to present the basic methods for synthesis of selected main group organometallics (e.g. organolithium, organomagnesium, organoaluminium compounds etc.) and transition metal organometallics, as well, in particularly those having importance for catalytic applications. The synthetic methods and the properties of these compounds are demonstrated and the methods for analysis, as well. Special attention is directed to the applications in the modern organic synthesis for selective transformations and synthesis of important products, especially that possessing biological activity.

Конспект, литература, програма

Тема 3.7.7. АСПЕКТИ НА ЕНАНТИОСЕЛЕКТИВНИЯ СИНТЕЗ И СЪВРЕМЕННИ ПРИЛОЖЕНИЯ

ASPECTS OF ENANTIOSELECTIVE SYNTHESIS AND MODERN APPLICATIONS

Лектор:

проф. дхн Владимир Димитров

Prof. DSc Vladimir Dimitrov

Тел. 02/9606 157

E-mail: vdim@orgchm.bas.bg

Хорариум:

30 учебни часа

Анотация:

Курсът "Аспекти на енантиоселективния синтез и съвременни приложения" е предназначен за обучението на докторанти в областта на органичния синтез (специалности Органична химия (01.05.03) и Химия на елементорганичните съединения (01.05.08)).

Основната цел на курса е да се представят основните методи и подходи за синтез на енантиомерно чисти или обогатени съединения. Включени са важни синтетични трансформации на прохирални субстрати, които водят до хирални съединения със приложения във фармацията и материалознанието. Представят се примери за синтези прилагани за получаване на лекарствени съединения

Summary:

The course "Aspects of enantioselective synthesis and modern applications" is addressed to PhD students in the area of organic synthesis.

The aim of the course is to present the basic methods and approaches for synthesis of anantiomeric pure or enriched compounds. Important synthetic transformations of prochiral substrats leading to chiral compounds with pharmaceutical application and utilization in materials science are demonstrated. Important examples for the synthesis of drugs are presented.

Конспект, литература, програма

Тема 3.7.8. ЯМР В ОРГАНОМЕТАЛНАТА ХИМИЯ

NMR IN ORGANOMETALLIC CHEMISTRY

Лектор:

професор д-р Николай Василев

Nikolay Vassilev, Prof., Dr

Тел. 02/ 9606172

E-mail: niki@orgchm.bas.bg

Хорариум:

30 учебни часа

Анотация:

Курсът "ЯМР в органометалната химия" е предназначен за обучение на докторанти по специалности ОРГАНИЧНА ХИМИЯ (01.03.01) за образователната и научна степен ДОКТОР.
Основната цел на курса е да запознае слушателя с приложенията на метода на ЯМР спектроскопията в органометалната химия. В курса е включено приложение на едномерни и двумерни техники, както и ефекти на Оверхаузер в органометалната химия, определяне на коефициентите на транслационна дифузия и динамичен ЯМР в органометалната химия. Отделено е специално внимание на спецификата на ЯМР химичните отмествания на ядра като 1H, 13C, 15N, 19F, 31P, 29Si, 195Pt и др. в органометалната химия както и приложението на ЯМР константите на спин-спиново взаимодействие в органометалната химия.

Конспект

Програма

Тема 3.7.9. ПРАКТИЧЕСКА ГАЗОВА ХРОМАТОГРАФИЯ - МАССПЕКТРОМЕТРИЯ

PRACTICAL GAS CHROMATOGRAPHY – MASS SPECTROMETRY

Лектор:

Доцент д-р Даниела Антонова

Лаборатория по Инструментална хроматография и масспектрометрия

Daniela Antonova, PhD, Assoc. Prof.

Laboratory of Instrumental Chromatography and Mass Spectrometry

Тел. 02/ 96 06 164

E-mail: dantonova@orgchm.bas.bg

Web: http://www.orgchm.bas.bg/~icms

Хорариум:

30 учебни часа

Анотация:

Модерната газовата хроматография (ГХ) е широко разпрпостранен и изключително мощен метод за инструментален анализ, който намира приложение в повечето аналитични лаборатории. ГХ се характеризира с висока ефективност на капилярните колони при разделяне на сложни смеси, авангардно оборудване, включващо мощни детектори, с висока чувствителност, автоматизация, кратко време за анализ, както и висока прецизност и възпроизводимост при количествен анализ. Комбинацията от ГХ и мас спектрометрия (МС) е без конкуренци при изследване на сложни смеси от летливи органични съединения, като нефт, ароматични съединения, храни и хранителни добавки, проби с биологичен произход и от околната среда.
Курсът "Практическа газова хроматография – масспектрометрия" е предназначен за обучение на докторанти в широк кръг от области на органичната и аналитичната химия (специалности Органична химия, шифър 01.05.03 и Аналитична химия, шифър 01.05.04).
Основната цел на курса е да представи основните теоретични принципи и практически подходи за анализ на съвременната ГХ, както и възможностите на масспектралната детекция за идентификация и изследване на структурата на органичните съединения.

Summary:

Modern gas chromatography (GC) is a widely distributed and extremely powerful analytical technique that can be found in most analytical laboratories. It is characterized by the high separation efficiency of capillary columns for an analysis of complex samples, sophisticated instrumentation including powerful detectors, automation, fairly short analysis time, as well as high precision and reproducibility in quantitative analysis. The combination of GC with mass spectrometry (MS) is unrivaled for the analysis of complex mixtures of volatile organic compounds, such as petroleum oil, flavor and fragrances, foodstuff, and environmental or biological samples.
The course "Practical Gas Chromatography and Mass Spectrometry" is addressed to PhD students in broad areas of organic and analytical chemistry. The aim of the course is to present the basic theoretical principles and practical analytical approaches of the contemporary GC, as well as the power of MS for identification and structural elucidation of organic compounds.

Информация за курса

Тема 3.7.10. ПРАКТИЧЕСКА ВИСОКОЕФЕКТИВНА ТЕЧНА ХРОМАТОГРАФИЯ

PRACTICAL HIGH PERFORMANCE LIQUID CHROMATOGRAPHY

Лектор:

Доцент д-р Даниела Антонова

Лаборатория по Инструментална хроматография и масспектрометрия

Daniela Antonova, PhD, Assoc. Prof.

Laboratory of Instrumental Chromatography and Mass Spectrometry

Тел. 02/ 96 06 164

E-mail: dantonova@orgchm.bas.bg

Web: http://www.orgchm.bas.bg/~icms

Хорариум:

30 учебни часа

Анотация:

Високо-ефективната течна хроматография (ВЕТХ) е аналитична техника с широко приложение за анализ на фармацевтични препарати, биомолекули, полимери и разнообразни органични и йонни съединения.
Курсът "Практическа високоефективна течна хроматография" е предназначен за обучение на докторанти в широк кръг от области на органичната и аналитичната химия (специалности Органична химия, шифър 01.05.03 и Аналитична химия, шифър 01.05.04). Целта на курса е да представи основните теоретични принципи, практически аналитични техники и основните области на приложение на съвременната ВЕТХ, както и възможностите на комбинираните хроматографски и масспектрални техники за идентификация и изследване на структурата на органичните съединения, които са без конкуренция при анализ на биологично-активни природни вещества и ОМИКС-анализ.

Summary:

High-performance liquid chromatography (HPLC) is a versatile analytical technique widely used for the analysis of pharmaceuticals, biomolecules, polymers and many organic and ionic compounds.
The course "Practical high-performance liquid chromatography" is addressed to PhD students in broad areas of organic and analytical chemistry. The aim of the course is to present the basic theoretical principles, practical analytical approaches and application fields of the contemporary HPLC, as well as the power of hyphenated chromatographic and mass spectral techniques for identification and structural elucidation of organic compounds, unrivaled for the analysis of biologically-active natural compounds and OMIX-analysis.

Информация за курса

Тема 3.7.12. СЪВРЕМЕННИ ЯМР ТЕХНИКИ ЗА КОЛИЧЕСТВЕН АНАЛИЗ

ADVANCED NMR SPECTROSCOPY FOR QUANTITATIVE ANALYSIS

Лектори:

проф. дхн Светлана Симова

Prof. DSc Svetlana Simova

Тел./Phone: 9606 140

E-mail: sds@orgchm.bas.bg

 

Д-р Явор Митрев

PhD Yavor Mitrev

Тел./Phone: 9606 146

E-mail: yavor@orgchm.bas.bg

Хорариум:

30 учебни часа

Анотация:

Курсът “Съвременни ЯМР техники за количествен анализ” е предназначен за обучение на докторанти по специалност ОРГАНИЧНА ХИМИЯ (01.03.01) за образователната и научна степен ДОКТОР. Целта на предложения курс е да запознае слушателя с възможностите на съвременната на ЯМР спектроскопията за количествено определяне на органични съединения в разтвор, както самостоятелно, така и в смеси. Паралелно с различните подходи са представени и основни експериментални техники и елементи от импулсното програмиране във формат Bruker, необходими за практическото използване на представените или разработване на нови експерименти на наличната в центъра по ЯМР спектроскопия апаратура. Съдържа и съвместно приложение на ЯМР спектроскопия и хемометрия, често използвани при анализ на храни, растителни екстракти и др.

Summary:

The course on “Advanced NMR spectroscopy for quantitative analysis” is addressed to PhD students in Organic Chemistry. It gives an overview of contemporary NMR techniques for quantitative analysis of organic compounds in solution, both as single components or in complex mixtures. In parallel with detailed introduction to the different experimental approaches, their practical implementation with Bruker pulse programing language is also given, thus building up the necessary skills for implementation of the presented, or for the development of new experiments on the currently available NMR spectrometers at the Bulgarian NMR Centre. The course presents the combined application of NMR spectroscopy and chemometrics, as one of the common approaches in food analysis, plant metabolomics etc.

Информация за курса - програма и литература

Тема 3.7.13. МОЛЕКУЛНО МОДЕЛИРАНE И МОЛЕКУЛНА ДИНАМИКА В СТРУКТУРА-БАЗИРАНИЯ ЛЕКАРСТВЕН ДИЗАЙН

MOLECULAR MODELING AND MOLECULAR DYNAMICS IN STRUCTURE-BASED DRUG DESIGN

Лектор:

Доц. д-р Мирослав Рангелов

Miroslav Rangelov, Assoc. Prof. PhD

Тел./Phone: 02 9606 161

E-mail: miroslav.rangelov@orgchm.bas.bg

Хорариум:

30 учебни часа

Анотация:

КСтруктура-базираният лекарствен дизайн е незаменим инструмент в дългия процес на откриване и разработване на лекарства. Той предоставя възможности за разбиране на химическите системи в детайли, давайки информация, която е труднодостъпна за експерименталните методи, при това със значително по-малко разходи и усилия. Структура-базираният дизайн на лекарства включва широк спектър от теоретични и изчислителни подходи, където молекулното моделиране и молекулната динамика са незаменими инструменти, предоставящи адекватна структурна информация за участниците в биологичните взаимодеиствия.
Целта на настоящият курс е запознаване с основните принципи и методи при молекулното моделиранe и молекулната динамика, често използвани при структура-базираният лекарствен дизайн, както и с основите на самия структура-базиран лекарствен дизайн.
Курсът предоставя основни познания за използваните методи в достъпна форма и акцентира върху практическото им приложение при реални задачи, свързани с дизайна на нови лекарствени молекули. Oсновните методи ще бъдат онагледени с подбрани примери.
Курсът е насочен към слушатели с познания по химия и молекулярна биология и би бил полезен на студенти, докторанти и млади учени с интереси в областта на компютърно-подпомогнатия лекарствен дизайн.

Summary:

Structure-based drug design is an indispensable tool in the long process of drug discovery and development. It provides opportunities to understand chemical systems in detail, providing information that is difficult to access by experimental methods, with using significantly less cost and effort. Structure-based drug design includes a wide range of theoretical and computational approaches, where molecular modeling and molecular dynamics are indispensable tools providing adequate structural information for participants in biological interactions.
The aim of this course is to get familiar with the basic, frequently used principles and methods in molecular modeling and molecular dynamics, often used in structure-based drug design as well as bases of structure-based drug design. The course provides in comprehensible form basic knowledge of methods used and focuses on their practical application in real tasks related to the design of new drug molecules. The main methods will be illustrated with selected examples.
The course is aimed at students with knowledge of chemistry and molecular biology and would be useful to students, PhD students and young scientists with interests in the field of computer-aided drug design.

Тема 3.7.14. ИНФРАЧЕРВЕНА СПЕКТРОСКОПИЯ НА ОРГАНИЧНИ СЪЕДИНЕНИЯ И БИОМОЛЕКУЛИ

INFRARED SPECTROSCOPY OF ORGANIC COMPOUNDS AND BIOMOLECULES

Лектор:

Проф. д-р Деница Панталеева

Denitsa Pantaleeva, Professor PhD

Тел./Phone: 02 9606 106

E-mail: denitsa.pantaleeva@orgchm.bas.bg

Хорариум:

30 учебни часа

Анотация:

Курсът е насочен към запознаване с принципите на инфрачервената (ИЧ) спектроскопия, основните спектрални техники за измерване на ИЧ спектри в твърдо състояние, филм и разтвор и прилагането им за изследване на органични съединения и биомолекули.

В рамките на 15 часа ще бъдат разгледани теоретичните основи на вибрационната спектроскопия и ще се проведе обучение за интерпретация на инфрачервени спектри въз основа на характеристичните трептения на различни класове органични съединения.

В останалите 15 часа ще се преведе практическо обучение за прилагане на основните спектрални техники за измерване на ИЧ спектри при изследване на органични съединения и биомолекули. Посредством практически упражнения ще бъдат представени качествени и количествени методи за анализ като например охарактеризиране на структурата на синтетични органични и природни съединения, степента на ненаситеност на растителни масла, съдържанието на кофеин в кафе, вторичната структура на протеини, структурата на липиди в разтвор и др.

Summary:

The course aims to introduce the PhD students and young researchers into the principles of infrared (IR) spectroscopy, the main spectral techniques for spectra measurements in solid state, film and solution as well as their application in the study of organic molecules and biomolecules.

The first part (15 hours) will be focused on the basic theory of vibrational spectroscopy, including a training on the interpretation of IR spectra according to the characteristic vibrational frequencies of various classes of organic compounds.

The second part (15 hours) will encompass a practical training for application of the main spectral techniques for IR measurements in the study of organic molecules and biomolecules. Some practical cases of qualitative and quantitative analysis will be introduced such as characterization of structure of synthetic and natural organic compounds, the degree of unsaturation of plant oils, caffeine content in coffee, secondary structure of proteins, lipid structure in solution etc.

Тема 3.7.15. ПРИЛОЖЕНИЕ НА ТЪНКОСЛОЙНА ХРОМАТОГРАФИЯ В АНАЛИЗА НА РАСТИТЕЛНИ ЕКСТРАКТИ

APPLICATION OF THIN LAYER CHROMATOGRAPHY IN THE ANALYSIS OF HERBAL EXTRACTS

Лектор:

проф. д-р Антоанета Трендафилова

Antoaneta Trendafilova, Professor PhD

Тел./Phone: 02 9606 144

E-mail: Antoaneta.Trendafilova@orgchm.bas.bg

Хорариум:

30 учебни часа

Анотация:

Курсът е насочен към запознаване с принципите на тънкослойната хроматография (ТСХ) и нейното приложение при анализ на растителни екстракти. Курсът включва теоретични основи на ТСХ, пробоподготовка, избор на неподвижна фаза, нанасяне на пробата, избор на подвижна фаза, развиване на хроматограмата, дериватизация, визуализиране на ТСХ петна и др., както и практическите аспекти на модерната ТСХ с конкретни примери за качествен анализ на екстракти от лечебни растения. Ще бъдат разгледани също и възможностите на ТСХ за количествени измервания.

Summary:

The aim of this course is to get familiar with the basic principles of thin layer chromatography (TLC) and its application in the analysis of herbal extracts. The course includes theoretical background of TLC, sample preparation, stationary phase selection, sample application, mobile phase selection, chromatogram development, derivatization, TLC spot visualization, etc., as well as practical aspects of modern TLC with some examples of qualitative analysis of herbal extracts. The possibilities of TLC for quantitative measurements will be also considered.

Тема 3.7.16. ПРАКТИЧЕСКИ КУРС ПО ЯМР СПЕКТРОСКОПИЯ В РАЗТВОР

PRACTICAL NMR SPECTROSCOPY IN SOLUTION

Лектор:

Доц. Д-р Явор Митрев

Assoc. Prof. Yavor Mitrev

Тел./Phone: 02 9606 146

E-mail: Yavor.Mitrev@orgchm.bas.bg

Хорариум:

30 учебни часа

Анотация:

Целта на предложения курс е да развие основни знания и умения за използването на ЯМР спектроскопия с цел извеждане и доказване на структурата на органични съединения. Паралелно с подходите за анализ и интерпретация на ЯМР спектри са разгледани и практически аспекти от ежедневната работа на Центъра по ЯМР спектроскопия, свързани с пробоподготовката, планиране и заявяване на ЯМР експерименти и обработка на получените резултати. Предвид практическата насоченост на курса, теоретичните основи на метода са засегнати в минимална степен, необходима за разбиране на произтичащите от тях експериментални особености. Структурата на курса не изисква предварителна подготовка в областта на ЯМР спектроскопията, но основни познания по органична химия са предпоставка за пълноценното усвояване на включения материал.

Summary:

The proposed course of lectures aims to develop knowledge in the field of structural elucidation using NMR spectroscopy. In addition to the various approaches for analysis of NMR spectra, examples from the everyday work of the Bulgarian NMR Centre concerning sample preparation, planning of NMR experiments and spectral processing are also discussed. Given the practical orientation of the course, the theory of NMR spectroscopy is limited to the minimum extent necessary to understand the resulting experimental features. The course does not require prior training in the field of NMR spectroscopy, however, good knowledge of organic chemistry is a prerequisite for proper understanding of the provided examples.

Информация за курса - програма и литература

 

3.8. - ИНСТИТУТ ПО ФИЗИКОХИМИЯ

София 1113, ул. "Акад. Г. Бончев" бл. 11

Тема 3.8.2. ЕЛЕКТРИЧНИ, ОПТИЧНИ И ЕЛЕКТРО-ОПТИЧНИ МЕТОДИ ЗА ХАРАКТЕРИЗИРАНЕ НА НАНОЧАСТИЦИ

И МАКРОМОЛЕКУЛИ (КОЛОИДИ, ПОЛИМЕРИ, БИОПОЛИМЕРИ И БИОЛОГИЧНИ ЧАСТИЦИ)

ELECTRIC, OPTIC AND ELECTRO-OPTIC METHODS FOR CHARACTERIZATION OF NANOPARTICLES

АND MACROMOLECULES (COLLOIDS, POLYMERS, BIOPOLYMERS AND BIOLOGICAL PARTICLES)

Лектор:

доц. д-р Виктория Накова

Assoc. prof. Viktoria Milkova, PhD

Тел. 02 979 39 22

E-mail: milkova@ipc.bas.bg

Хорариум:

20 учебни часа

Анотация:

Целта на курса е запознаване с физическите основи на класическите и съвременни методи за изследване на електрическото състояние на колоидните системи, с методите за неговото характеризиране и връзката на електрическите параметри на частиците с важната за практиката стабилност на колоидите. Оптичните и електро-оптичните методи дават възможност да се определят формата, разпределението по размери, молекулната маса, показателя на пречупване и други параметри на макромолекули и дисперсни частици.
Курсът е полезен за докторанти, работещи в областта на физикохимията, полимерната химия, биофизиката, биохимията, биотехнологиите и др.

Annotation:

The aim of the course is students to gain knowledge of the classic and modern methods for investigation of electric state of colloidal systems, for characterization of the electrical properties of colloidal particles and their connection with the stability of colloids, being of great practical importance. The emphasis is laid on the advantages of electro-optical methods to provide information on the shape, size distribution, molecular mass, refractive index and other characteristics of macromolecules and colloidal particles.
The course is addressed to PhD students in the field of physical chemistry, chemistry of polymers, biophysics, biochemistry, biotechnologies, etc.

Тема 3.8.4. КОМПЛЕКСНИ ТЕЧНОСТИ

COMPLEX FLUIDS

Лектор:

доц. д-р Пламен Чуков

Plamen Tchoukov, Ph.D., Assoc. Prof.

Тел. 02 979 39 24

E-mail: tchoukov@ipc.bas.bg

Хорариум:

Общо 30 часа

Първа част: 20 часа лекции

Втора част: 6 часа лекции, 4 часа практически занятия

Анотация:

Целта на курса е слушателите да се запознаят с най-новите постижения в така наречената наука за Комплексните течности. Ще се посочват актуалните тенденции в развитието на тази нова и бързо развиваща се интердисциплинарна област като се прави критичен анализ на методиките за експериментално и теоретично изследване.
Като минимум за успешното усвояване на материала е необходимо слушателите да имат математическа подготовка в рамките на математическите дисциплини, използвани във Физическия факултет на СУ или ВХТУ. Необходимо е също така да са запознати с основите на статистическата физика в рамките на съответните курсове във Физическия факултет на СУ (ТДСФ), Химическия факултет на СУ (ФХ и Колоидна химия) или ВХТУ (ФХ).
Курсът от лекции по “Комплексни течности” е предназначен за докторанти на обучение в Института по физикохимия при БАН, както и за специализанти и млади научни работници в същия институт. Поради интердисциплинарния характер на научната област, която се засяга в лекциите, те са много походящи за докторанти, специализанти и млади научни кадри, които работят по теми от биофизиката, биофизикохимията, физичната органична химия, полимери и биополимери, течни кристали, математическо моделиране на биологични системи, механика на непрекъснати среди и др. Курсът е подходящ и за всички, които притежават необходимата подготовка и желаят да се ориентират бързо в областта.
Курсът ще се състои от две части. В първата част акцентът е върху течни среди, в които възникват различни амфифилни структури. Ще бъдат направен преглед на основните съвременни методи за експериментално изследване, както и критичен анализ на възможностите за теоретично описание на амфифилни системи. Във втората част ще се бъдат разгледан важен клас комплексни системи: тънките течни филми. Ще бъдат представени основните постижения в областта на тяхното експерименталното изследване и теоретично моделиране на повърхностните сили в тях. Особено внимание ще бъде отделено на амфифилните бислоеве: пенни и емулсионни нютонови черни филми, както и на прехода от далекодействащи към близкодействащи повърхностни сили.

Annotation:

The goal is to introduce major developments and recent achievements of the new interdisciplinary scientific field, namely Complex Fluids. The aim is to present a detailed overview on the experimental and theoretical concepts and the research methodology. The course target audience includes PhD students, PostDocs and young researchers who are actively engaged in investigations on various topics of biophysics, biophysical chemistry, physical organic chemistry, polymers and biopolymers, liquid crystals, theoretical modeling of fluid media, etc.
The course is composed of two sections. The accent in the first section (20 hours) is on smart fluid systems which contain finely-tunable self-assembled (nano) structures. The lectures will present the basic design principles of the liquid formulations leading to the onset of well-defined bulk and interfacial complex species with tunable properties, and aimed at various applications in biotechnology, biomedicine, food, pharmaceutical and petroleum industries. The most widely used research instrumentations for the characterization of these systems will be reviewed. The second section of the course (10 hours) is devoted to a particular type of the complex fluid systems: microscopic thin liquid films. Their specific kinetic and thermodynamic properties promote them as a simple and comprehensible model for the investigation of surface forces and the stability of disperse systems (foams, emulsions, colloid suspensions). Due to the progress of the original microinterferometric thin film instrumentation, the liquid films have become a basic research tool in the colloid and interface science bridging the fundamental physicochemical knowledge with various innovative applications (e.g. in biomedicine, biotechnologies, life sciences and environmental protection).

Тема 3.8.5. ЕЛЕКТРОХИМИЯ НА ЕЛЕКТРОННО ПРОВОДЯЩИ ПОЛИМЕРИ –

СИНТЕЗ, ХАРАКТЕРИЗИРАНЕ И ПРИЛОЖЕНИЯ

ELECTROCHEMISTRY OF ELECTRONICALLY CONDUCTIVE POLYMERS –

SYNTHESIS, CHARACTERIZATION AND APPLICATIONS

Лектор:

проф. дхн Весела Цакова

Lecturer:

Prof. Vessela Tsakova

Тел. 02 979 2557, 02 8719307

E-mail: tsakova@ipc.bas.bg

Хорариум:

30 часа

Анотация:

Целта на курса е запознаване с химичните и физични свойства на електронно проводящите полимери, с техниките за техния синтез и характеризиране, както и с разнообразните им приложения. Курсът акцентира върху електрохимичните аспекти, свързани с получаването и използването на електронно проводящи полимери и на композитни материали, синтезирани на тяхната основа.
Курсът е полезен за докторанти, работещи в областта на полимерната химия, електрохимията, физикохимията и материалознанието.

Annotation:

The lecture course aims at providing basic knowledge in the chemistry and physics of conducting polymers, the way of their synthesis and characterization and their various applications. Emphasize is given to electrochemical aspects related to the formation of conducting polymer layers and conducting polymer-based composite materials suitable for electrocatalytical and electroanalytical applications.
The lecture course is suitable for doctoral and post-doctoral students working in the fields of polymer chemistry, electrochemistry, physical chemistry and materials science.

Тема 3.8.6. ОСНОВИ НА ЕЛЕКТРОХИМИЯТА

FUNDAMENTALS OF ELECTROCHEMISTRY

This course may also be held in English, upon request.

Лектор:

проф. дхн Весела Цакова

Prof. DSc Vessela Tsakova

Тел. 02 979 2557, (02) 8719307

E-mail: tsakova@ipc.bas.bg

Хорариум:

30 часа

Анотация:

Целта на курса е запознаване с основни понятия и основни измерителни техники в електрохимията. Курсът акцентира върху практически полезни знания, които позволяват успешно прилагане на електрохимични методики за характеризиране на електроактивни материали, за проследяване на процесите при електрохимичното формиране на нови фази и за електроаналитични и сензорни приложения.
Курсът е полезен за докторантии специалисти, работещи в областта на електрохимията, електроанализа, физикохимията и материалознанието.

Annotation:

The aim of the lecture course is to provide basic knowledge in electrochemistry including electrochemical measurement techniques. The lectures put emphasize on practically oriented knowledge necessary for characterization of electroactive materials, investigations of electrochemical phase formation and studies of electroanalytical and sensing applications., The lecture course is suitable for doctoral and post-doctoral students working in the fields of electrochemistry, electroanalysis, physical chemistry and materials science.

Тема 3.8.7. ПРИЛОЖНА ЕЛЕКТРОХИМИЯ

APPLIED ELECTROCHEMISTRY

This course can be delivered in English, upon request.

Лектори:

Проф.д-р Н. Божков

Тел. 02 979 2521

E-mail: NBojkov@ipc.bas.bg

проф. д-р М. Петрова

доц. Р. Рашков

доц. д-р Ж. Георгиева

Лектор доц. д-р Н. Божкова

Lecturers:

Prof. N. Boshkov

Phone: 02 979 2521

E-mail: NBojkov@ipc.bas.bg

Prof. M. Petrova, Assoc. prof. R. Rashkov, Assoc. prof. J. Georgieva, Assoc. Prof. N. Boshkova

Хорариум:

30 часа

Анотация:

Целта на предлагания курс е подпомагане на докторантите по време на тяхното обучение, а също така запознаването им с някои от основните случаи за практическо приложение на отделните електрохимични обекти. Това са галванични и химично отложени покрития (включително сплавни) с определено предназначение (по-добър декоративен вид; защита от корозия; генериране и съхранение на водород; електрокаталитични материали за горивни клетки; пречистване на замърсени води и въздух и др.), начините за тяхното получаване, основните методи за изследване на техните свойства и фазова структура, както и предварителната подготовка на самите образци и електрохимични/химични състави и вани. Курсът ще представлява интерес за докторанти и специализанти по електрохимия и материалознание. При необходимост лекциите може да бъдат водени на български и английски езици.

Annotation:

The aim of the lecture course is to help the PhD students with some practical aspects in the electrochemistry, especially electrodeposition of galvanic and chemically deposited coatings (including alloys) with special properties like corrosion protection, electrodes for the generation and storage of hydrogen, for electrocatalytic materials in the fuel cells, for treatment of polluted water and air, etc. - obtaining; methods for studying their properties and phase structure; preliminary sample preparation; bath compositions. The course will be of interest to doctoral and post-doctoral students working in the fields of electrochemistry and material science.

Тема 3.8.8. ТЕОРЕТИЧНИ И ЕКСПЕРИМЕНТАЛНИ ОСНОВИ НА ФАЗООБРАЗУВАНЕТО И КРИСТАЛНИЯ РАСТЕЖ

PHASE FORMATION AND CRYSTAL GROWTH – THEORY AND EXPERIMENT

This course may also be held in English, upon request.

Лектор:

Проф. д-р Богдан Рангелов

Тел.: 02 979 2533

E-mail: rangelov@ipc.bas.bg

Хорариум:

30 часа

Анотация:

Настоящият курс лекции представлява въведение във физиката на фазовите преходи със специализация в областта на термодинамиката и кинетиката на явленията в кристалния растеж, структурата и свойствата на повърхностите, междуфазовите граници и наноразмерните системи. Представените лекции имат за цел да развият основните познания в областта на физиката на кондензираното състояние като очертаят връзката и приложението им в някои от най-модерните области на съвременното материалознание: наноматериали, епитаксиални слоеве, атомни темплейти, моделиране на квантови атомни ансамбли, каталитични свойства. В основната си част курсът следва едно от най-важните постижения на съвременната физика, а именно екзотичната възможност кристалните структури да бъдат манипулирани на атомно равнище и така да бъдат създавани физически обекти реално несъществуващи в природата, но притежаващи уникални свойства. В тази връзка курсът е организиран методологично в две направления. В първото от тях, след въвеждане на принципите на класическата термодинамика и статистическата физика, теоретично са разгледани основните процеси и явления във фазообразуването, включващи двумерни фазови преходи, зародишообразуване, механизми на кристален растеж, термодинамични и структурни свойства на междуфазовите граници, растеж на тънки епитаксиални филми, формиране на атомни свръхрешетки, квантови клъстери, компютърно моделиране на процеси и явления в реални физически системи.
Във второто, експериментално направление на курса са представени класическите и съвременни методи и инструменти за анализ на структурата и свойствата на материали. Специално внимание е отделено на повърхността на силиций, както и на различните индустриални методи за растеж на силициеви кристали. Механизмите на кристален растеж са показани с помощта на отражателна електронна микроскопия – растеж чрез движение на стъпала, растеж чрез двумерно зародишообразуване, нормален растеж, спирален растеж. Разглеждат се методи за получаване на чисти кристални повърхности и методи за отлагане на тънки филми – растеж от газова фаза. Разглеждат се дифракционни методи за анализ на структурата и свойствата на кристални повърхности – LEED и RHEED. Основно внимание е обърнато на енергийно-дисперсивния метод и на вълново-дисперсивния метод за елементен анализ.
Представеният курс лекции е предназначен за студенти, докторанти, специализанти и изследователи в областите физика, химия, инженерни науки, материалознание и нанотехнологии.

Annotation:

The present ensemble of lectures introduces students in the fundamentals of theory and experiment of phase transitions in contemporary condensed matter physics. The lectures are focused on the thermodynamics and kinetics of phase formation and crystal growth phenomena, structure and properties of solid surfaces and interfaces, nanoscale phenomena in material science. The course provides a modern upgrade of the basic students’ knowledge in condensed matter physics, bridging over classical and nano concepts in the field. Paying special attention to the cutting edge topics in material science related to nanomaterials and nanoscale phenomena, epitaxial interfaces, surface design and atomic templates, modeling of quantum atomic ensembles, catalysis the lectures demonstrate the exotic ability to manipulate crystalline structures at atomic level and to form new smart materials with exotic physical features, non-existing in nature.
The course is prepared in two mutually dependent parts. The first, devoted to the classical thermodynamics and statistical physics, deals with theoretical background of phase formation, two-dimensional phase transitions, nucleation, mechanisms of crystal growth, thermodynamics of interfaces, growth of thin epitaxial layers, formation of atomic superstructures, quantum clusters and quantum wires, computer modeling of structures and properties of real physical system. The second part presents state of the art experimental methods and instruments for structural analysis in material science. In line with modern theory, variety of mechanisms of crystal growth are demonstrated by reflection electron microscopy observations of atomic steps, atomic terraces, two-dimensional nucleation and growth of atomic layers, normal and spiral growth of crystals. Diversity of methods for preparation of bare crystal surfaces is presented. Special discussion takes note of the structure and physical properties of silicon crystals. Diffraction methods for structural and elemental analysis of crystals along with practical studies in electron spectroscopy laboratory are included.

Тема 3.8.9. БИОМЕДИЦИНСКИ ПРИЛОЖЕНИЯ НА ТЪНКИТЕ ТЕЧНИ ФИЛМИ

THIN LIQUID FILMS - BIOMEDICAL APPLICATIONS

Лектори:

Доц. д-р Пламен Чуков

Plamen Tchoukov, Ph.D., Assoc. Prof.

Тел. 02 979 39 24

E-mail: tchoukov@ipc.bas.bg

Доц. д-р Любомир Николов

Хорариум:

30 часа

Анотация:

Целта на предлагания курс ще бъде да представи методите за получаване и изследване на тънки течни филми - пенни, емулсионни и омокрящи. Особено внимание ще бъде отделено на експериментално определяните параметри характеризиращи образуването и стабилността на тънките течни филми, на прехода от далекодействащи към близкодействащи повърхности сили, водещи до формиране би- и мултислойни структури. Ще бъдат разгледани възможностите на пенни, емулсионни и омокрящи филми при моделиране на междуфазови взаимодействия в системи от амфифилни молекули: липиди и полимери (белтъци и биосъвместими), както и на техни смеси, представляващи интерес в областта на биологията, фармацията и медицината. Курсът ще представлява интерес за докторанти и специализанти по материалознание, физикохимия, биофизика и биотехнологии.
Слушателите трябва да притежават познания по физикохимия, биофизикохимия и биофизика.

Annotation:

The aim of the lecture course is to introduce the methods for formation of thin liquid films (foam, emulsion and wetting) and their study. Particular attention will be given to the experimentally measured parameters characterizing the film formation and stability, the transition from long to short range surface forces and bi and multilayer structures. Foam, emulsion and wetting films from amphiphile molecules: lipids and polymers (proteins and biocompatible molecules) and their mixtures as a model of the interactions at the interfaces (in biology, pharmacy and medicine) will be presented. The lecture course is suitable for PhD and post-doctoral students working in the fields of material science, physical chemistry, biophysics and biotechnology.
Students and Ph.D. students should have basic knowledge in Physical chemistry, Biophysical Chemistry and Biophysics.

Тема 3.8.10. ФУНКЦИОНАЛНИ (НАНО)СТРУКТУРИ

FUNCTIONAL NANOSTRUCTURES

Лектор:

доц. д-р Виктория Милкова

Тел.: 02 979 3922

E-mail: vmilkova@ipc.bas.bg

Хорариум:

30 часа

Анотация:

Курсът е фокусиран върху една изключително актуална през последните години тематика посветена на разработването на наноструктури с желани свойства, които да бъдат подходящи за приложения в различни направления на (био)нанотехнологиите. Представените лекции целят да запознаят докторантите с някои от основните типове наноструктури, както и с методите за тяхното получаване и охарактеризиране. Програмата на курса е разделена на три модула.
Основен компонент в разглежданите системи са биополимерите. Ето защо, първите няколо лекции са посветени на теорията за адсорбция на полиелектролити върху заредена повърхност. Разглеждат се факторите, които влияят върху адсорбираното количество и дебелината на полимерния слой. Друга група лекции са посветени на изучаване на стабилността на дисперсните системи (суспензии и емулсии), която е изключително важна с оглед на тяхното практическо приложение.
В основната част от програмата на лекционния курс се дискутират наноструктури, имащи различна структура, състав и фунционалност определяща тяхното приложение, както и методи за охарактеризирането им.
Последните лекции на курса са описани функционални наноструктури, които вече са намерили своето реално практическо приложение например при лечение на сърдечно-съдови заболявания, получаване на само-почистващи се повърхности или са изпозвани за предотвратяване на образуването на биофилми върху макроскопични повърхности.
Курсът от лекции е подходящ за докторанти с интерес към физикохимията, полимерната химия и (био)нанотехнологиите.

Annotation:

The development of innovative nanostructures with specific properties is a challenge for the modern science. Therefore, the presented lectures are focused on the discussion of different structures suitable for various applications in the field of bionanotechnology. The lectures goals to provide basic knowledge in formation, structure and properties of different nanostructures.
The program is structured in three interconnected modules.
The biopolymers are main components in the systems. That is way, the first module from the program is focused on theory of the polyelectrolyte adsorption on charged surface. In the lectures are considered the factors that influence on the adsorbed amount and the thickness of polymer layer. The second module is addressed to the investigation of the stability of disperse systems (suspensions and emulsions).
The discussion of nanostructures with different structure, composition and functionality are presented in the third module from the program. The methods for their preparation and characterization are also presented.
In the last lectures are described functional nanostructures with real application, for example heart-targeted drug delivery nanosystems, development of self-cleaning surfaces or prevention of biofouling on macroscopic surfaces.
The lectures are addressed to PhD students working in the field of physical chemistry, polymer chemistry and bionanotechnology.

 

3.9. - ИНСТИТУТ ПО ПОЛИМЕРИ

София 1113, ул. "Акад. Г. Бончев" бл. 103А

Тема 3.9.1. МИКРО- И НАНОВЛАКНЕСТИ ПОЛИМЕРНИ МАТЕРИАЛИ –

ПОЛУЧАВАНЕ ЧРЕЗ ЕЛЕКТРООВЛАКНЯВАНЕ («ЕЛЕКТРОСПИНИНГ»),

ОХАРАКТЕРИЗИРАНЕ И ПРИЛОЖЕНИЯ

MICRO- AND NANOFIBROUS POLYMER MATERIALS – PREPARATION BY ELECTROSPINNING,

CHARACTERIZATION AND APPLICATIONS

Лектор:

Проф. дхн Илия Рашков, чл.-кор. на БАН

Prof. Iliya Rashkov, DSc, corr. memb. BAS

Тел. (02) 979 3289

E-mail: rashkov@polymer.bas.bg, rashkov_iliya@yahoo.fr

Хорариум:

30 учебни часа

Анотация:

Целта на курса е да представи получаването на микро- и нановлакнести полимерни материали с използването на върховата технология електроовлакняване (англ. "electrospinning"). Специално внимание е отделено на богатите възможности за разнообразни приложения на електроовлакнените материали в различни области – за изработване на ефективни средства за филтруване, нетравматични покрития за лечение на рани, носители на лекарствени средства, подложки за регенериране на тъкани, имитиращи извънклетъчния матрикс на естествените тъкани и органи; при направата на предпазни военни облекла, в козметиката: при изработването на наносензори и в електрониката.
Курсът е предназначен за обучение на докторанти по професионално направление 4.2. Химически науки (Полимери и полимерни материали). Поради интердисциплинарния характер на курса, той е подходящ и за докторанти, специализанти и учени, работещи в областта на (био)полимерите, медицината, фармацията, биотехнологиите, екологията, биофизиката, и др. Тъй като преминаването на технологията от лабораторни към промишлени условия лесно може да бъде осъществено, курсът представлява интерес и за специалисти и мениджъри от промишлеността.

Summary:

The aim of the course is to present the production of micro- and nanofibrous polymer materials using the cutting-edge electrospinning technology. Special attention is paid to the enormous possibilities for diverse applications of electrospun polymer materials in various fields – as effective filtration devices, non-traumatic wound healing coatings, drug carriers, tissue regeneration, mimicking the extracellular matrix of natural tissues and organs; in making protective military clothing, cosmetics, nanosensors and electronics.
The course is intended for training PhD students in professional field 4.2. Chemical Sciences (Polymers and Polymeric Materials). The interdisciplinarity of the course makes it suitable for PhD students, specialists and scientists working in the field of (bio)polymers, medicine, pharmacy, biotechnology, ecology, biophysics, etc. Since the transfer of the technology from laboratory to industrial can easily be carried out, the course is also of interest to specialists and managers from industry.

Тема 3.9.2. СЪВРЕМЕННИ ПОЛИМЕРНИ МАТЕРИАЛИ ЗА ХРАНИТЕЛНО-ВКУСОВАТА ПРОМИШЛЕНОСТ

ADVANCED POLYMER MATERIALS FOR FOOD INDUSTRY

Лектор:

Проф. д-р Оля Стоилова

Институт по полимери - БАН

Prof. O. Stoilova, PhD

Тел. (02) 979 3468

E-mail:stoilova@polymer.bas.bg

доц. дн Диляна Панева

Институт по полимери - БАН

Assoc. Prof. DSc D. Paneva

Тел. (02) 979 3289

E-mail: panevad@polymer.bas.bg

Хорариум:

30 учебни часа

Анотация:

Целта на курса е да запознае докторантите със съвременното състояние на развитието на полимерите и полимерните материали с приложение в хранително-вкусовата промишленост, опаковането и съхранението на хранителни продукти. В съответствие с най-новите тенденции и с европейското законодателство, акцентът е поставен върху полимерите от възобновяеми източници. Курсът представя перспективите за използване на полимери от морски произход (хитин, хитозан, алгинати, карагенани, агар и др.) в хранително-вкусовата промишленост като разглежда тяхното приложение не само като добавки за модифициране на качествата и свойствата на храните, но и като нови материали за опаковане и съхранение на хранителните продукти. Лекторите са и съавтори на пособие за Интернет-базирано обучение в областта на хранително-вкусовата промишленост.
Курсът е предназначен за обучение на докторанти по професионално направление 4.2. Химически науки (Полимери и полимерни материали). Интердисциплинарният характер на курса, го прави подходящ и за докторанти, специализанти и млади учени, работещи в областта на полимерите, биополимерите, материалознанието, опаковките, биотехнологиите, екологията.

Summary:

The aim of the course is to acquaint PhD students with the current state of development of polymers and polymeric materials with application in the food industry, packaging and storage of food products. In line with the latest trends and European legislation, the focus is on polymers from renewable sources. The course presents the prospects for using polymers of marine origin (chitin, chitosan, alginates, carrageenans, agar, etc.) in the food industry, considering their application not only as additives to modify the qualities and properties of foods, but also as new materials for packaging and storage of food products. The lecturers are also co-authors of e-Reference tools for vocational education and trainers in food industry.
The course is intended for PhD students in professional field 4.2. Chemical Sciences (Polymers and Polymeric Materials). The interdisciplinarity of the course makes it suitable for PhD students, specialists and young researchers working in the field of polymers, biopolymers, materials science, packaging, biotechnology, ecology.

Тема 3.9.3. ИНТЕЛИГЕНТНИ ПОЛИМЕРНИ СИСТЕМИ И ТЯХНОТО ПРИЛОЖЕНИЕ

В МЕДИЦИНАТА, БИОТЕХНОЛОГИИТЕ И МЕМБРАННИТЕ ТЕХНОЛОГИИ

INTELLIGENT POLYMER SYSTEMS AND THEIR APPLICATION IN MEDICINE, BIOTECHNOLOGY AND MEMBRANE TECHNOLOGIES

Лектор:

Проф. д-р Даринка Христова

Assos. Prof. Darinka Christova, PhD

Тел. 979 2285

E-mail: dchristo@polymer.bas.bg

Хорариум:

30 учебни часа

Анотация:

Целта на курса е запознаване с полимерните системи, които реагират обратимо на външни стимули като температура, рН на средата, магнитно и електрично поле и др. Разглеждат се основните характеристики на отделните класове интелигентни полимери, методите за синтез и изследване, както и подбрани примери от разнообразните им приложения. Курсът е предназначен за докторанти и специализанти в областта на полимерната химия и материалознанието.

Summary:

The aim of the course is to introduce smart polymer systems that respond reversibly to external stimuli such as temperature, pH of the medium, magnetic and electric field, etc. The lectures are focused on the synthesis, characterization and specific properties of different classes of smart polymers. Selected examples of biomedical as well as technological application of such systems are also discussed. The course is suitable for doctoral and post-doctoral students in the field of polymer chemistry and material science.

Тема 3.9.4. ПОЛИМЕРНИ И ПОЛИМЕР-ХИБРИДНИ НАНОЧАСТИЦИ –

СИНТЕТИЧНИ ПОДХОДИ, САМОАСОЦИИРАНЕ И ПОТЕНЦИАЛНИ БИОМЕДИЦИНСКИ ПРИЛОЖЕНИЯ

POLYMER AND POLYMER-HYBRID NANOPARTICLES –

SYNTHETIC STRATEGIES, SELF-ASSEMBLY AND POTENTIAL BIOMEDICAL APPLICATIONS

Лектори:

Проф. д-р Ивайло Димитров

Assoc. Prof. Dr. Ivaylo Dimitrov

Тел. (02) 979 3628

E-mail: dimitrov@polymer.bas.bg

Проф. дхн Станислав Рангелов

Prof. DSc Stanislav Rangelov

Тел. (02) 979 2293

E-mail: rangelov@polymer.bas.bg

Хорариум:

30 учебни часа

Анотация:

Курсът е предназначен за докторанти и специализанти в областта на полимерите и материалознанието. Предвид на интирдисциплинарния си характер и многобройните биомедицински приложения на полимерните и хибридни наноразмерни частици, той може да представлява интерес и за докторанти и специализанти, работещи в областта на биологията, медицината и фармацията. Курсът се състои от два модула. Първият модул разглежда съвременните методи за синтез на полимери с желан състав, архитектура и функционалност. Накратко са представени класическите методи за контролиран синтез на полимери – "жива" анионна и катионна полимеризация. Отделено е особено внимание на най-новите постижения в областта на контролираната радикалова полимеризация и т. нар. "click"-реакции и приложението им при получаването на комплексни макромолекулни архитектури. Вторият модул разглежда основните принципи на самоасоцииране на полимерите в селективни разтворители (в частност, вода), образуването на мицеларни и не-мицеларни структури, начините за контрол върху размера, морфологията, функционалността и чувствителността им при промяна на параметрите на околната среда. В същия модул са представени и дискретни полимерни и полимер-хибридни наноструктури , както и потенциални биомедицински приложения като доставяне и контролирано освобождаване на лекарствени средства, генетичен материал и белтъци, използването им като диагностични агенти и др.

Summary:

The course is intended for PhD students and postgraduates in the field of polymers and materials science. Given its interdisciplinary nature and the numerous biomedical applications of polymer and hybrid nanosized particles, it may also be of interest to PhD students and postgraduates working in the fields of biology, medicine and pharmacy. The course consists of two modules. The first module covers modern methods for the synthesis of polymers with a desired composition, architecture and functionality. The classical methods for controlled polymer synthesis - "living" anionic and cationic polymerizations are briefly presented. Particular attention is paid to the latest achievements in the field of controlled radical polymerization and the so-called "click" reactions and their application for the preparation of complex macromolecular architectures. The second module discusses the basic principles of polymer self-association in selective solvents (particularly in water), the formation of micellar and non-micellar structures, ways to control their size, morphology, functionality and sensitivity to changes in environmental parameters. The same module also covers discrete polymer and polymer-hybrid nanostructures, as well as potential biomedical applications such as the delivery and controlled release of drugs, genetic material and proteins, their use as diagnostic agents etc.

Тема 3.9.5. ПОЛИМЕРИТЕ В СЪВРЕМЕННАТА МЕДИЦИНА

POLYMERS IN MODERN MEDICINE

This course may also be held in English, upon request.

Лектор:

проф. д.н. Петър Димитров Петров

Prof. DSc Petar Dimitrov Petrov

Тел. (02) 979 6335

E-mail: ppetrov@polymer.bas.bg

Хорариум:

30 учебни часа

Анотация:

Настоящият курс предоставя изчерпателен преглед на различните видове полимери, използвани за изработване на медицински изделия и устройства. Особено внимание е обърнато на материалите и изделията с действително приложения, но също така са представени данни от предклинични и клинични изпитвания. Дискутирани са методите за синтез и характеристиките на всеки полимер или група от полимери с биомедицинско приложение. Фокусът е насочен към важни за приложението в медицината свойства, като например химическа устойчивост, възможност за стерилизация и биосъвместимост. Разгледани са основните методи за формоване на пластмаси и получаване на медицински изделия. Курсът е предназначен за докторанти и изследователи, които работят в областта на полимерите и биомедицинските материали.

Summary:

The present course provide a comprehensive overview of all different types of polymers used in medical device applications. Particular attention is paid to those materials with actual commercial applications, along with supporting data from preclinical and clinical trials. The synthesis, properties and performance of each polymer or family of polymers are described in some detail as well. The focus is on those properties that are important and relevant to medical device applications, such as chemical resistance, sterilization capability, and biocompatibility. The relevant methods for processing of different plastics for medical device applications are reviewed. This course is intended for PhD students and researchers who work in the area of polymers and biomedical materials.

 

3.10. - ИНСТИТУТ ПО КАТАЛИЗ

София 1113, ул. Акад. Г. Бончев, сграда 11

Тема 3.10.1. ОСНОВИ НА ХИМИЧЕСКАТА КИНЕТИКА. КИНЕТИКА НА КАТАЛИТИЧНИТЕ РЕАКЦИИ.

МЕТОДИ ЗА ОПРЕДЕЛЯНЕ НА КАТАЛИТИЧНА АКТИВНОСТ

FUNDAMENTALS OF THE CHEMICAL KINETICS. KINETICS OF HETEROGENEOUS CATALYTIC REACTIONS. METHODS OF MEASUREMENTS OF THE CATALYTIC ACTIVITY

This course may also be held in English, upon request.

Лектор:

проф. д-р Александър Елияс

Prof. Alexader Eliyas, PhD

Тел. 979 25 69

E-mail: alel@ic.bas.bg

Хорариум:

30 учебни часа

Анотация:

Курсът е посветен на съвременните основи на химическата кинетика. Последователно се излагат основните теории на химическата кинетика, методите за пресмятане на скоростите на химическите реакции и интерпретирането на резултатите от пресмятанията. Специално внимание се отделя на теорията на преходното състояние и свързаната с нея задача за пресмятане на потенциалните повърхности на системата от реагиращи частици. Разглеждат се теориите на моно- и бимолекулните процеси и на реакциите, протичащи в кондензирана фаза.
Разглеждат се основните положения на теорията на кинетиката на каталитичните реакции. Разглеждат се методите за построяване на кинетични модели, типовете лабораторни реактори, методите за определяне на кинетични параметри, методите за планиране на кинетичните експерименти и източници на грешки при определяне на каталитичната активност.

Annotation:

The training course is focused on the contemporary state of the fundamental aspects of the chemical kinetics. The course considers consecutively the basic theories of the chemical kinetics, the methods of calculation of the rates of the chemical reactions and the interpretation of the results from the experimental measurements and their juxtaposition with the theoretically calculated values. Special attention is paid to the theory of the transition state and the respective task, associated with it to calculate the potential surface of a system, consisting of interacting particles. Theoretical aspects of monomolecular and bimolecular processes are revealed as well as the reactions, occurring in condensed phase.
The main aspects of the theory of the kinetics of heterogeneous catalytic reactions are considered. The methods applied for constructing kinetic models are described at length, the respective types of laboratory catalytic reactors, the methods of evaluation of kinetic parameters, the approaches applied for planning the experimental set i.e. the consecutive experimental design, the sources of experimental errors and how to reduce the errors in determining the catalytic activity.

Тема 3.10.5. КВАНТОВОХИМИЧНИ МЕТОДИ В КАТАЛИЗА

QUANTUM-CHEMICAL METHODS IN CATALYSIS

This course may also be held in English, upon request.

Лектор:

доц. д-р В. Алексиев (979 2550, alexiev@ic.bas.bg)

Lecturer:

Assoc. Prof. V Alexiev, PhD

Хорариум:

30 учебни часа

Duration:

30 hours

Анотация:

Задачата на курса е да запознае докторантите със съвременните квантовохимични методи като: метод на Хартри-Фок, теория на функционала на плътността, корелационни методи, хибридни методи като молекулна механика и метод на силната връзка. Указаните методи ще бъдат демонстрирани върху някои прости молекулни системи и повърхности. Докторантите ще проведат практически занятия с квантово-химичните програми Демон, Гаусиан-03 и Кристал-03.

Аnnotation:

The aim of the course is to allow the acquaintance of the PhD students with the actual quantum- chemical methods such as method of Hartree-Fock, Functional Density Theory, Correlation methods, hybrid methods such as molecular mechanics and the method of the strong bonding.The above mentioned methods will be applied to some simple molecular systems and surfaces. The students will get practical knowledge in the application of the quantum-chemical programs Demon, Gaussian -03 and Crystall-03.

Тема 3.10.6. РЕШЕНИЯ ЗА ЗАМЕСТВАНЕ НА КРИТИЧНИ СУРОВИНИ ВЪВ ВИСОКОТЕХНОЛОГИЧНИ МАТЕРИАЛИ И КАТАЛИЗАТОРИ

SOLUTIONS FOR CRITICAL RAW MATERIALS SUBSTITUTION IN CATALYSTS AND DIFFERENT ADVANCED INDUSTRIAL MATERIALS

Лектор:

проф. д-р Зара Черкезова-Желева

Тел. (+359 2) 979 35 77

E-mail: zzhel@ic.bas.bg

Lecturer:

Prof. Z. Cherkezova- Zheleva, PhD

Phone: (+359 2) 979 35 77

E-mail: zzhel@ic.bas.bg

Хорариум:

30 учебни часа + 15 часа практически упражнения

Duration of the course:

30 hours + 15 practicum

Анотация:

Курсът лекции е ориентиран към докторанти с интереси в областта на химията на твърдото тяло и катализа. Необходими са основни познания за строеж и структура на материалите.
Основа на курса е запознаване със спецификите и мултидисциплинарния подход при изследването на критичните суровини, които се дефинират като суровини „от изключителна важност“ с високорисково снабдяване и важно значение за Европейската икономика. Диаграма на критичните суровини и допълнителна актуална информация е налична на адрес: https://ec.europa.eu/growth/sectors/raw-materials/specific-interest/critical_en. Тази нова и приоритетна област в науката за материалите интегрира фундаментални и приложни изследвания върху възможностите за заместване на критичните суровини в катализатори, високотехнологични сплави и други композитни материали. Специално внимание ще бъде отделено на получаването, охарактеризирането и оптимизирането на материалите през целия технологичен цикъл на използване на изходните суровини, удължаване времето за експлоатация на материалите и тяхното рециклиране. Методите за охарактеризиране са подбрани за изучаване на ролята на критичните суровини за специалните свойства на високотехнологичните материали. Те включват анализ на повърхност и обем на материалите с Рентгенова дифракция и спектроскопия, електронна микроскопия, Мьосбауерова спектроскопия и др.
Към курса лекции се предвиждат и практически занятия за придобиване на умения за изследване и получаване на оптимизирани и наноразмерни материали

Аnnotation:

The lecture course is addressed to PhD students with interests in the field of solid state chemistry and catalysis. Background in matter structure and characterization methods will be appreciated.
The challenge of critical raw materials (CRMs): advanced multidisciplinary view. The lecture focus is on the specific issues of the CRMs. Motivation: Difficulties in their access has a negative impact and depress industrial sectors vital to Europe https://ec.europa.eu/growth/sectors/raw-materials/specific-interest/critical_en. This is an advanced and priority area in material science, which integrates fundamental and applied research addressing the substitution of CRMs in catalysts, high value alloys and metal-matrix composites. Special issues will be material production, microstructure evolution characterization, (in-situ) property characterization, optimization of the full material life-cycle, such as usage, life-time, and recycling. An overview of appropriate characterization methods as a way of solving scientific and technical problems in understanding of CRM role in different type industrial materials. Characterization metods for study of materials properties at different levels (macro-, micro-, nanometer and atomic scale) whith use of X-ray analysis (diffraction and spectroscopy), Electron microscopy, Mossbauer analysis, etc. will be discussed.
A practical course will also be held. It aims to familiarize the participants with the specific scientific and technical challenges in the study, design and preparation of improved and nanomaterials with reduced or without CRM content. Skills related to preparation of nano-dimensional multifunctional composite materials based on transition metal or transition metal-precious metal compounds by mechanochemical synthesis and activation, thermal and sol-gel synthesis.

Тема 3.10.7. ПРИЛОЖЕНИЕ НА МЬОСБАУЕРОВАТА СПЕКТРОСКОПИЯ

В ХИМИЯТА НА ТВЪРДОТО ТЯЛО ЗА ИЗСЛЕДВАНЕ НА НОВИ И НАНОРАЗМЕРНИ МАТЕРИАЛИ

This course may also be held in English, upon request.

Лектор:

доц. д-р Даниела Панева

Тел. 979 35 77

E-mail: daniela@ic.bas.bg

Lecturer:

Assoc. Prof. D. Paneva, PhD

Phone: 979 35 77

E-mail: daniela@ic.bas.bg

Хорариум:

30 учебни часа + 15 часа практически упражнения

Duration of the course:

30 hours + 15 practicum

Анотация:

Курсът лекции е ориентиран към докторанти с интереси в областта на химията на твърдото тяло и катализа. Необходими са основни познания за строеж и структура на материалите, разглеждани в аспекта на твърдо тяло, инструментални методи за характеризиране, методи за обработка на експериментални данни.
Лекционният материал е насочен към изучаване на принципите и приложенията на Мьосбауеровата спектроскопия в областта на материалознанието и катализа. Тя е мощен инструмент за характеризиране на локална електронна структура на изследвания елемент (най-често желязо или калай) както в кристални, така и в наноструктурирани или аморфни материали, стъкла и др. чрез определяне на локалната координация, свързване и окислително състояние. Проследяването на различни етапи от синтеза и работата на катализатора с Мьосбауерова спектроскопия може да се използва за определяне на механизма на каталитичната реакция. За целта ще бъдат разглеждани съвременните техники за регистриране на спектрите при различни условия – стайна температура, температура на течен азот, трансмисионни и конверсинонни спектри. Получените експериментални Мьосбауерови спектри ще бъдат интерпретирани с използване на съвременни подходи за обработка и интерпретация на спектрални данни чрез използване на специализиран софтуер и бази данни. Предвижда се това да се реализира в условията на лекционния курс и в обособени практически занятия за работа със специализиран мьосбауеров софтуер.

Аnnotation:

The lecture course is oriented towards PhD students with interests in the field of solid state chemistry and catalysis. Basic knowledge of structure of the materials considered in the solid-state aspect, instrumental characterization methods, methods for processing of experimental data are needed.
The lecture material is aimed at studying the principles and applications of Mossbauer spectroscopy in the field of material science and catalysis. It is a powerful tool for characterizing the local electronic structure of a studied element (mostly iron or tin) in both crystal and nanostructured or amorphous materials, glass, etc. by determining the local coordination, binding and oxidation state. The tracking of various stages of the synthesis and operation of the catalyst with the Mossbauer spectroscopy can be used to determine the mechanism of the catalytic reaction. For this purpose, modern techniques for recording the spectra under different conditions - room temperature, liquid nitrogen temperature, transmission and conversion spectra will be considered. The resulting experimental Mossbauer spectra will be interpreted using modern approaches for processing and interpreting spectral data using specialized software and databases. It is envisaged that this will be realized in the conditions of the lecture course and in separate practical exercises for working with specialized Mossbauer software.

Тема 3.10.8. НАУЧНИ ОСНОВИ ЗА ПОДБОР И СИНТЕЗ НА ХЕТЕРОГЕННИ КАТАЛИЗАТОРИ

SCIENTIFIC BASES FOR THE PREPARATION OF HETEROGENEOUS CATALYSTS

Лектор:

проф. д-р Маргарита Габровска

Prof. Mаргарита Gabrovska, PhD

Тел. (+359 2) 979 35 78

E-mail: margo@ic.bas.bg

Хорариум:

30 учебни часа

Анотация:

Задачата на курса е да запознае докторантите със съвременното състояние на теорията и практиката на научните основи за подбор на хетерогенни катализатори и химизма на процесите, които протичат при получаването на катализаторите по различни способи, влиянието на основните параметри и особеностите на отделните етапи. Разглеждат се различни методи за получаване на катализатори.
Курсът е предназначен за слушатели с подготовка в областта на адсорбцията и катализа, както и в областта на приложението на физични методи за изследване на структурни и адсорбционни свойства на метали и метални оксиди.

Annotation:

The aim of the course is to allow the acquaintance of the PhD students with the actual methods and theory of catalysis preparation, the chemical processes during preparation procedure. The fundamental aspects in the preparation of heterogeneous catalysts starting from catalyst design up to the catalyst in its final form will be discussed. The course will consider the different methods of catalysis preparation (as precipitation, adsorption, ion-exchange and impregnation), the key factors in each preparation, the main differences between laboratory and industrial scale preparations.

Тема 3.10.9. СЪВРЕМЕННИ ИНСТРУМЕНТАЛНИ МЕТОДИ ЗА ОХАРАКТЕРИЗИРАНЕ НА КАТАЛИЗАТОРИ

MODERN INSTRUMENTAL METHODS FOR CHARACTERIZATION OF CATALYSTS

Лектор:

проф. д-р Георги Тюлиев

Prof. Dr. Georgy Tiuliev

E-mail: tyuliev@ic.bas.bg

Хорариум:

30 учебни часа

Анотация:

Ще бъдат разгледани методи за анализ на състава и структурата в обема и на повърхността на каталитични материали: Температурно програмирани методи за анализ (TPR, TPD и TPO); Рентгенофазов анализ; Съвременни спектроскопски методи: IR спектроскопия, Ядрено магнитен резонанс на твърдо състояние, фотоелектронна спектроскопия и Мьосбауерова спектроскопия.

Annotation:

The aim of the course is to present methods for analysis of the composition and structure both in the bulk and on the surface of catalytic materials such as Temperature programmed methods for analysis (TPR, TPD and TPO ); X-ray phase analysis; Modern Spectral methods- IR, EPR, NMR of solid state samples, XPS and Mossbauer Spectrscopy.

Тема 3.10.10. КАТАЛИЗ ЗА ОПАЗВАНЕ НА ОКОЛНАТА СРЕДА И ЕНЕРГЕТИКАТА

CATALYSIS FOR ENVIRONMENTAL PROTECTION AND ENERGY PRODUCTION

Лектор:

проф. д-р Силвия Тодорова

Prof. Dr Silvia Todorova

Тел. (+359 2) 979 25 76

E-mail: todorova@ic.bas.bg

Хорариум:

30 учебни часа

Анотация:

Целта на курса е запознаване на докторантите с подбора, получаването, охарактеризирането и тестването на катализатори за важни процеси свързани с екологията (очистване на отпадни газове от вредни вещества, очистване на води и почви) и процеси свързани с енергетиката (получаване и очистване на водород).
Каталитичните процеси на които ще се акцентира са: каталитично изгаряне на летливи органични вещества; очистване на питейни, битови и промишлени води с използването на озон и фотокаталитични процеси.
В рамките на курса ще бъде разгледано получаването и подбора на нови активни и стабилни катализатори за каталитичните процеси на реформинг на въглеводороди до водород. Докторантите ще бъдат запознати с механизма на процесите и физикохимичните и каталитични свойства на катализаторите, както и влиянието на различни фактори за образуването и отстраняването на коксообразуването на повърхността на катализаторите.
Ще бъдат разгледани и типовете катализатори за процеси за очистване на богати на водород смеси - конверсия на СО с водна пара и селективно окисление на СО в присъствие на водород.

Annotation:

The aim of the course is to introduce PhD students with selection, obtaining, characterization and testing of catalysts for important processes related to environmental protection (purification of exhaust pollutants, purification of water and soil) and processes related to energy (production and purification of hydrogen).
The catalytic processes will focus on: catalytic combustion of volatile organic compounds; purification of drinking, domestic and industrial water using ozone and photocatalytic processes.
The course will consider preparation and selection of new active and stable catalysts for catalytic processes of reforming of hydrocarbons to hydrogen. PhD students will be familiar with the physicochemical and catalytic properties of the catalysts, mechanism of processes and the influence of various factors for the coke formation removal on the catalyst surface.
The different types of catalysts for processes purifying the hydrogen-rich gases - conversion of CO with water vapour (WGSR) and selective CO oxidation in the presence of hydrogen (PROX) will be considered.

Тема 3.10.11. ФУНДАМЕНТАЛНА И ПРИЛОЖНА ЕПР СПЕКТРОСКОПИЯ

FUNDAMENTAL AND APPLIED EPR SPECTROSCOPY

Лектор:

доц. д-р Катерина Алексиева

Assoc. Prof. Katerina Aleksieva, PhD

Тел. (+359 2) 979 39 17

E-mail: kati@ic.bas.bg

Хорариум:

30 учебни часа

Анотация:

Задачата на курса е да запознае докторантите с теорията и практическото приложение на ЕПР спектроскопията. Ще бъдат разгледани основните теоретични принципи на ЕПР метода като Зееманово взаимодействие, електрон-ядрени взаимодейстивия, ЕПР спектри в разтвори и на неподредредени системи, g анизотропия, свръхфино взаимодействие и други. Специално внимание ще бъде обърнато на приложението на метода в катализа, дозиметрията, идентифициране на облъчени храни, опазване на околната среда, датиране на археологични обекти.

Annotation:

The aim of the course is to introduce PhD students with the theory and practical application of EPR spectroscopy. The main theoretical principles of the EPR method such as Zeeman interaction, electron-nuclear interactions, EPR spectra in solutions and disordered systems, g anisotropy, hyperfine splitting and others will be considered. Special attention will be paid to the application of the method in catalysis, dosimetry, identification of irradiated foods, environmental protection, dating of archaeological objects.

Тема 3.10.12. ПРИЛОЖЕНИЕ НА МЕХАНОХИМИЯТА КАТО УСТОЙЧИВ МЕТОД ЗА ПОЛУЧАВЕАНЕ И РЕЦИКЛИРАНЕ НА ВИСОКОТЕХНОЛОГИЧНИ МАТЕРИАЛИ И КАТАЛИЗАТОРИ

MECHANOCHEMISTRY FOR GREEN PREPARATION AND RECYCLING OF CATALYSTS AND ADVANCED NANOMATERIALS

Лектор:

проф. д-р Зара Черкезова-Желева

Prof. Z. Cherkezova- Zheleva, PhD

Тел. +359 2 979 35 77

E-mail: zzhel@ic.bas.bg

Хорариум:

30 учебни часа + 15 часа практически упражнения

Анотация:

Курсът лекции е ориентиран към докторанти с интереси в областта на химията на твърдото тяло и катализа. Необходими са основни познания за строеж и структура на материалите.
Курсът е фокусиран върхуприложение на механохимията като устойчив метод за синтез, активиране и рециклиране на наноматериали и катализатори. Ще бъдат обсъдени различни механохимични протоколи, които могат да предложат предимства пред съществуващите методи, базирани на традиционни решения. Ще бъдат обсъдени и различни ex situ и in situ методи за характеризиране, подходящи да се следят и анализират механохимичните трансформации с цел създаване на нови процедури за синтез или рециклиране на материалите.
Ще се проведе и практически курс за изграждане на умения, свързани с получаване и рециклиране на многофункционални композитни материали и катализатори по механичнохимичен метод. Целта му е да запознае участниците в курса със специфичните научни и технически предизвикателства в областта на лабораторното и индустриалното приложение на механохимията.

Annotation:

The lecture course is addressed to PhD students with interests in the field of material research and catalysis. Basic knowledge of structure in the material’s structure and characterization methods will be appreciated.
The lecture focus is on the use of mechanochemistry as a green and sustainable method for synthesis, activation and recycling of advanced nanomaterials and catalysts. Different mechanochemical protocols that can offer advantages over existing solution-based methods will be discussed. Number of ex situ and in situ emergency characterization methods will be covered in order to follow and understand mechanochemical transformations in materials and to find out new synthetic or recycling procedures.
A practical course will also be held to build skills related to preparation and recycling of multifunctional composite materials and catalysts by mechanochemical method. It aims to familiarize the participants with the specific scientific and technical challenges in the field of laboratory and industrial application of mechanochemistry.

Тема 3.10.13. СИНТЕЗ И СВОЙСТВА НА ЗЕОЛИТНИ КАТАЛИЗАТОРИ

   SYNTHESIS AND PROPERTIES OF ZEOLITE CATALYSTS

Лектор:

проф. д-р Юрий Кълвачев

Prof. Yuri Kalvachev, PhD

Тел. +359 2 979 3989

E-mail: kalvachev@ic.bas.bg

Хорариум:

30 учебни часа

Анотация:

Курсът запознава докторантите със строежа, номенклатурата и уникалните свойства на зеолитите. Прави се преглед на известните методи на синтез на зеолити, като се обръща внимание на синтезни и пост синтезни техники за преодоляване на дифузни проблеми по време на адсорбционни и каталитични процеси. Разглеждат се редица примери на каталитични процеси, които се извършват върху зеолити и/или зеолити, модифицирани с активни метали като фокусът е насочен към реакции за чиста енергия, както и към реакции важни за опазване на околната среда.

Annotation:

The aim of the course is to introduce PhD students to the structure, the nomenclature and the unique properties of zeolites. The methods of zeolite synthesis are reviewed, paying attention to synthetic and post-synthetic techniques for overcoming diffuse problems during adsorption and catalytic processes. A number of examples of catalytic processes are considered, which are performed only on zeolites and/оr zeolites modified with active metals, with a focus on reactions for clean energy, as well as reactions important for environmental protection.

Тема 3.10.14. СИНТЕЗ И ИЗСЛЕДВАНЕ НА ФОТОХРОМНИ СЪЕДИНЕНИЯ

SYNTHESIS AND STUDY OF PHOTOCHROMIC COMPOUNDS

Лектор:

доц. д-р Стела Минковска

Assoc. Prof. Stela Minkovska, PhD

Тел. +359 2 979 3576

E-mail: stelamin@ic.bas.bg

Хорариум:

30 учебни часа

Анотация:

Целта на курса е да запознае докторантите с дизайна, синтеза и изследването на свойствата на фотохромните съединения. Ще бъдат изучени методите за синтез на съединения от групата на спиропираните, спирооксазините и диарилетените. Докторантите ще се запознаят с физичните методи за охарактеризиране на фотохромните съединения – ИЧ, ЯМР и УВ спектроскопия. Ще бъде изучено влиянието на заместителите, средата (разтвор, твърда матрица или йонна течност) върху свойствата съединенията и приложение им като динамични биосензори в оптичния запис и съхраняване на информация, за оптични превключватели, за акумулиране на слънчева енергия, в катализа, и в оптичната електроника и биоелектроника.

Annotation:

The aim of the course is to introduce PhD students with design, synthesis and study of the properties of photochromic compounds. The synthesis methods of compounds from the group of spiropyrans, spirooxazines and diarylethenes will be studied. The PhD students will get acquainted with the physical methods for characterization of photochromic compounds – IR, NMR and UV spectroscopy. The influence of the substituents, the medium (solution, solid matrix, or ionic liquid) on the properties of the compounds and their application as a dynamic biosensors in the optical recording and storage of information on optical switches, for accumulation of solar energy, in catalysis and in the optical electronics and bioelectronics will be studied.