Viện Vật lý kỹ thuật

Lịch sử hình thành và phát triển

Viện Vật lý Kỹ thuật được thành lập ngày 23/01/1985 theo Nghị định số 13/HĐBT của Hội đồng Bộ trưởng, nay là Chính phủ trên cơ sở ba Bộ môn Vật lý Đại cương, Vật lý Chất rắn và Vật lý Hạt nhân của Khoa Toán- Lý thuộc ĐH Bách khoa Hà nội. Viện Vật lý kỹ thuật là Viện trong trường ĐH đầu tiên trong toàn quốc được thành lập nhằm thí điểm một mô hình tổ chức có khả năng kết hợp nghiên cứu khoa học, đào tạo và chuyển giao công nghệ phục vụ kinh tế và quốc phòng.
Tiền thân của Viện Vật lý Kỹ thuật là Bộ môn Vật lý, một trong những Bộ môn đầu tiên của trường có nhiều đóng góp trong công tác đào tạo, nghiên cứu khoa học và xây dựng Trường ĐH Bách khoa Hà Nội.
Do nhu cầu phát triển, Bộ môn Kỹ thuật hạt nhân và Vật lý môi trường đã tách ra khỏi Viện từ tháng 6 năm 2008 và trở thành Viện Kỹ thuật hạt nhân và Vật lý môi trường trực thuộc Trường ĐH Bách khoa Hà Nội.
Ngày 23 tháng 10 năm 2018, Trường ĐHBK Hà nội đã có Quyết định sáp nhập lại Viện Kỹ thuật hạt nhân và Vật lý môi trường vào Viện Vật lý kỹ thuật, trở thành một đơn vị - Bộ môn Kỹ thuật hạt nhân và Vật lý môi trường.
Tổ chức của Viện hiện nay bao gồm 1 Văn phòng, 6 Bộ môn (Vật lý đại cương, Vật lý lý thuyết, Vật liệu điện tử, Vật lý tin học, Quang học và quang điện tử, Kỹ thuật hạt nhân và Vật lý môi trường) và Trung tâm nghiên cứu và phát triển công nghệ chiếu sáng bằng LED.

Các bộ môn và trung tâm

Về cơ cấu tổ chức hoạt động, Viện Vật lý kỹ thuật hiện nay, ngoài Văn phòng Viện, có sáu Bộ môn, một trung tâm nghiên cứu và các Phòng thí nghiệm trực thuộc. Bao gồm:

Đào tạo

Viện Vật lý kỹ thuật đảm nhiệm một khối lượng lớn nhiệm vụ đào tạo, bao gồm giảng dạy Vật lý đại cương cho tất cả các hệ đào tạo trong toàn trường, giảng dạy các môn chuyên ngành Vật lý kỹ thuật, dạy một số môn cho các khoa khác trong trường, giảng dạy sau đại học. Trong năm học 2016-2017, Viện Vật lý kỹ thuật đã giảng dạy Vật lý đại cương cho gần 7.000 sinh viên chính quy của Trường, gần 3.000 sinh viên các hệ (cao đẳng, các chương trình hợp tác, tại chức), 120 sinh viên chuyên ngành Vật lý kỹ thuật, tham gia đào tạo và hướng dẫn hơn 30 học viên cao học, nghiên cứu sinh.
Chương trình học tập cũng có nhiều thay đổi, từ khóa sinh viên K52, Viện đã áp dụng chương trình giảng dạy theo học chế Tín chỉ theo kế hoạch chung của Nhà trường. Song song với nhiệm vụ thiết kế chương trình theo học chế tín chỉ, Viện cũng tham gia biên soạn chương trình và giảng dạy cho sinh viên các lớp Kỹ sư tài năng ngành Vật lý kỹ thuật (chuyên ngành Vật liệu điện tử và công nghệ nano), chương trình Tiên tiến về Khoa học Vật liệu, chương trình cho Kỹ sư Chất lượng cao.
Từ năm học 2009-2010, mô hình đào tạo Thạc sĩ - chương trình đào tạo theo Tín chỉ 1 năm - cũng sẽ được áp dụng tại Viện Vật lý kỹ thuật. Học viên có thể lựa chọn theo định hướng ứng dụng (Master of Engineering - ME) hoặc định hướng nghiên cứu (Master of Science - MSc). Bên cạnh đó, số lượng các nghiên cứu sinh thực hiện luận án tại Viện vật lý kỹ thuật hoặc do các giáo viên của Viện hướng dẫn ngày càng tăng, đánh dấu một bước phát triển về đào tạo và nghiên cứu.

Mô hình chung

Sinh viên của Trường Đại học Bách khoa Hà Nội có nhiều lựa chọn về ngành học và hướng phát triển nghề nghiệp theo nguyện vọng và năng lực cá nhân. Mô hình đào tạo của Trường được đổi mới theo hướng tích hợp, linh hoạt và hội nhập quốc tế, hỗ trợ tốt nhất cho người học phát triển sự nghiệp của mình.
Sinh viên theo học chương trình Cử nhân có thể tốt nghiệp đại học trong thời gian 4 năm, bao gồm Cử nhân kỹ thuật, Cử nhân khoa học (ngành Hóa học), Cử nhân nhóm ngành Kinh tế-Quản lý và Cử nhân ngành Ngôn ngữ Anh.
Tuy nhiên, hầu hết sinh viên của Trường đều lựa chọn Chương trình tích hợp Cử nhân-Thạc sĩ (5,5 năm) hoặc Cử nhân-Kỹ sư (5 năm) với mong muốn có được các kiến thức chuyên môn sâu, năng lực chuyên môn vững chắc để trở thành các kỹ sư, chuyên gia kỹ thuật, nhà quản lý, doanh nhân, giảng viên đại học, nhà nghiên cứu, vv.

Chương trình đào tạo

Đặc điểm chung là các chương trình đào tạo được xây dựng theo chuẩn quốc tế, định hướng ngành rộng, cung cấp các kiến thức nền tảng và cốt lõi, chú trọng các hoạt động nghiên cứu, sáng tạo và khả năng thích ứng của người học trong môi trường quốc tế. Trường Đại học Bách khoa Hà Nội đào tạo đại học theo các chương trình đào tạo Cử nhân có cùng thời gian thiết kế 4 năm, bao gồm Cử nhân kỹ thuật (CNKT), Cử nhân công nghệ (CNCN), Cử nhân khoa học (CNKH).
Chương trình đào tạo Cử nhân kỹ thuật có mục tiêu và nội dung được xây dựng theo hướng kiến thức nền tảng cơ bản, kiến thức cơ sở chuyên môn vững chắc để có thể thích ứng tốt với lĩnh vực rộng của ngành học, chú trọng đến năng lực thiết kế và phát triển hệ thống, sản phẩm, giải pháp kỹ thuật. Cử nhân kỹ thuật có thể học chuyển tiếp để nhận bằng Kỹ sư hoặc Thạc sĩ.
Chương trình đào tạo Cử nhân công nghệ (tên ngành bắt đầu bằng cụm từ Công nghệ) cung cấp cho người học kiến thức cơ sở chuyên môn rộng, chú trọng đến năng lực và kỹ năng thực hành nghề nghiệp, ứng dụng các giải pháp công nghệ, triển khai vận hành hệ thống và quá trình, quy trình công nghệ. Bằng Cử nhân công nghệ và bằng Cử nhân kỹ thuật có giá trị như nhau, tuy nhiên Cử nhân công nghệ cần nhiều thời gian hơn khi học chuyển tiếp để nhận bằng Kỹ sư/Thạc sĩ.
Chương trình học chuyển tiếp từ trình độ Cử nhân kỹ thuật/Cử nhân công nghệ để cấp bằng Kỹ sư được thiết kế nhằm cung cấp cho người học kiến thức chuyên môn sâu theo lĩnh vực ứng dụng của ngành học, chú trọng đến năng lực tính toán thiết kế và phát triển các giải pháp kỹ thuật trong một lĩnh vực ứng dụng của ngành học.
Các chương trình tiên tiến được giảng dạy bằng tiếng Anh với các ngành: Kỹ thuật Cơ điện tử; Kỹ thuật Ô tô; Khoa học và Kỹ thuật vật liệu; Công nghệ thông tin (ICT); Kỹ thuật Điều khiển, tự động hóa và hệ thống điện; Kỹ thuật Điện tử-Viễn thông và Kỹ thuật y sinh.

Đào tạo Chất lượng cao và chương trình tiên tiến

Viện Vật lý kỹ thuật đảm nhiệm:
- Giảng dạy Vật lý đại cương cho sinh viên thuộc chương trình Kỹ sư chất lượng cao, Kỹ sư Tài năng, Kỹ sư thuộc chương trình tiên tiến
- Đào tạo Kỹ sư Tài năng ngành Vật lý Kỹ thuật (Công nghệ nano và vi điện tử).
- Đào tạo Kỹ sư thuộc Chương trình tiên tiến chuyên ngành Khoa học Vật liệu, Vật liệu Điện tử và Công nghệ nano
Bên cạnh việc giảng dạy cho sinh viên đại học, Viện còn tham gia giảng dạy đào tạo chương trình tiên tiến Khoa học và công nghệ vật liệu, chuyên ngành Vật liệu điện tử và Công nghệ nano. Các học phần mà Viện Vật lý kỹ thuật đảm nhiệm cho chương trình này là: Vật lý đại cương, Vật lý nguyên tử và thuyết lượng tử, Vật liệu điện tử và các các quá trình chế tạo, Thí nghiệm vật liệu  điện tử, Các tính chất điện tử của vật liệu, Linh kiện điện tử bán dẫn.... Ngoài giảng dạy, Viện còn tham gia hướng dẫn Đồ án tốt nghiệp cho sinh viên thuộc chương trình này.

Nghiên cứu khoa học

Hoạt động Nghiên cứu khoa học, Chuyển giao công nghệ và Lao động sản xuất của Viện Vật lý kỹ thuật được thực hiện tốt và hiệu quả. Trong những năm qua, các cán bộ của Viện chủ trì thực hiện nhiều đề tài Khoa học - Công nghệ các cấp, bao gồm các đề tài Nghiên cứu cơ bản cấp Nhà nước; các đề tài Khoa học - Công nghệ cấp Bộ; các đề tài Hợp tác quốc tế, các đề tài cấp Trường... Các đề tài, dự án nghiên cứu có quy mô ngày càng lớn với kinh phí hỗ trợ ngày càng tăng. Ngoài ra, Viện còn tự trích kinh phí để hỗ trợ một số đề tài cấp Viện cho các cán bộ trẻ chủ trì thực hiện. Hàng năm các cán bộ của Viện công bố khoảng 70 công trình trong đó 25-30 công bố thuộc danh mục ISI. Bên cạnh đó, các cán bộ của Viện đã có những hợp tác nghiên cứu với các đơn vị khác trong và ngoài Trường, cùng khai thác và sử dụng các thiết bị có hiệu quả. 

Hợp tác trong nước

Viện Vật lý kỹ thuật là đơn vị xây dựng theo mô hình Viện trong Trường Đại học. Do đó, ngoài chức năng đào tạo, Viện còn có chức năng nghiên cứu khoa học và chuyển giao Công nghệ.
Trong Trường ĐHBK Hà Nội, Viện ký thỏa thuận hợp tác với các đơn vị: Viện ITIMS, Viện Kỹ thuật hóa học, Viện Khoa học và kỹ thuật vật liệu,... về việc sử dụng chung các thiết bị - cùng khai thác có hiệu quả cơ sở vật chất. Viện cũng hợp tác với Viện AIST, Viện ITIMS trong việc xây dựng chương trình Đào tạo Thạc sỹ, Nghiên cứu sinh phối hợp giữa ba đơn vị.
Viện Vật lý kỹ thuật có nhiều hợp tác với các đơn vị nghiên cứu, lao động sản xuất ngoài Trường như: Viện Khoa học vật liệu, các Trường Đại học, Cao đẳng trong nước (ĐHQG Hà Nội, ĐHQG TPHCM, ĐH Công nghệ...), với nhà máy M1 - Bộ Quốc phòng, nhà máy Rạng Đông, Công ty TNHH Haengsung Electronics Việt Nam...

Hợp tác quốc tế

Viện Vật lý kỹ thuật có nhiều hợp tác với các Trường Đại học, cơ sở nghiên cứu tại các nước như: Pháp, Bỉ, Nga, Đức, Ý, Hàn Quốc, Nhật Bản, Thái Lan, Singapore...
Hiện nay, các Hội thảo thường niên Việt - Đức được diễn ra hàng năm, cũng như các Hội thảo quốc tế tổ chức tại Việt nam do Viện đứng ra tổ chức thu hút nhiều nhà khoa học trên thế giới.

Sản phẩm và dịch vụ

Viện Vật lý Kỹ thuật - Trường Đại học Bách khoa Hà Nội là một đơn vị mạnh trong nước về nghiên cứu khoa học cơ bản và triển khai ứng dụng khoa học kỹ thuật.  Được sự đầu tư mạnh về cơ sở vật chất thiết bị khoa học cũng như đội ngũ viên chức có trình độ cao, Viện đã triển khai các đề tài phục vụ kinh tế, sản xuất và đời sống.  
Trong nhiều năm qua, Viện Vật lý Kỹ thuật là một đơn vị có uy tín, được Bộ Giáo dục và Đào tạo và các cơ sở sử dụng đánh giá cao về thiết kế, chế tạo các thiết bị thí nghiệm Vật lý cho các trường đại học, cao đẳng và trung học phổ thông trong toàn quốc. Viện cũng đã chuyển giao một số công nghệ cho các đơn vị công nghiệp và quốc phòng (chuyển giao 3 dây chuyền công nghệ và thiết bị chế tạo các vật liệu từ cao cấp cho nhà máy M1 quân đội). Viện là đơn vị đầu tiên đưa ra sản phẩm thiết bị đun nước nóng sử dụng năng lượng mặt trời – sản phẩm đã đạt giải VIFOTEC năm 1997. Nhiều thiết bị khác thiết kế bởi Viện Vật lý Kỹ thuật đã nhận được sự quan tâm đặc biệt của người tiêu dùng như: Máy ôzôn dân dụng, máy ôzôn công nghiệp, máy cảnh báo rò rỉ gas, lò nung nhiệt độ cao… Các sản phẩm nghiên cứu của Viện đã được triển lãm tại các hội chợ công nghệ trong nước và quốc tế.

Máy tạo ôzôn

Ozone là chất khí có mùi hắc đặc trưng và trong suốt, ở nồng độ cao Ozone có màu xanh da trời, ở thể lỏng có màu lục thẫm, ở nồng độ thấp có mùi cỏ non (dễ nhận thấy sau các cơn mưa giông, không khí trong lành trên các cánh đồng). Trong điều kiện điện trường cao, phân tử oxy (O₂) chuyển thành phân tử Ozone (O₃). Tuy nhiên, Ozone không bền vững, nhanh chóng phân huỷ thành phân tử oxy và nguyên tử (O). Ngay lập tức các oxy nguyên tử này kết hợp lại thành phân tử oxy thông thường theo sơ đồ: O₂ O₃ O O₂
Oxy nguyên tử (O) là chất oxy hoá rất mạnh, tốc độ sát khuẩn của khí Ozone nhanh và mạnh hơn Clorine (Cl) hàng nghìn lần (~3000 lần). Việc sử dụng khí Ozone trong xử lý môi trường nước và không khí hiệu quả và kinh tế hơn rất nhiều so với các phương pháp khác như: dùng chlorine, tia cực tím, thuốc tím, brom hoá, đồng thời cũng tránh được quá trình tích trữ hoá chất. Các oxy nguyên tử có khả năng phá huỷ cấu trúc các trực khuẩn, vi khuẩn, bào tử, phá huỷ các liên kết trong nhiều hợp chất vô cơ và hữu cơ. Đặc tính nổi trội này của Ozone được sử dụng để khử khuẩn, khử mùi, khử nấm mốc, phân huỷ dư lượng thuốc trừ sâu, thuốc bảo vệ thực vật, hoócmôn kích thích tăng trưởng và nhiều loại độc tố trong môi trường khí và môi trường nước...
Độ hoà tan của Ozone trong nước cao gấp nhiều lần (~13 lần) so với độ hoà tan của oxy trong nước. Khi tan vào trong nước O₃ sẽ mất mùi, nồng độ tan trong nước phụ thuộc vào nhiệt độ và áp suất. Tốc độ phân huỷ của Ozone trong nước phụ thuộc vào độ muối, nhiệt độ và độ pH của nước (độ pH càng nhỏ thì tốc độ phân huỷ Ozone càng nhanh).
Trên cơ sở các kết quả nghiên cứu về tính năng tác dụng của máy Ozone, từ năm 2005 Viện Vật lý Kỹ thuật trường ĐH Bách khoa Hà Nội đã nghiên cứu, thiết kế các loại máy Ozone phục vụ cho nhiều đối tượng sử dụng từ gia đình, bếp ăn tập thể, bệnh viện… đến xử lý ở quy mô công nghiệp bằng Ozone như nước thải, nước đóng chai…

Thiết bị thí nghiệm

Trong nhiều năm qua, Viện Vật lý Kỹ thuật là một đơn vị có uy tín, được Bộ Giáo dục và Đào tạo và các cơ sở sử dụng đánh giá cao về thiết kế, chế tạo các thiết bị thí nghiệm Vật lý cho các trường đại học, cao đẳng và trung học phổ thông trong toàn quốc. Sản phẩm về thiết bị thí nghiệm Vật lý đại cương sản xuất bởi Viện có mặt ở hầu hết các trường đại học, cao đẳng và trung học phổ thông trên toàn quốc. Bên cạnh đó, sản phẩm Phần mềm phòng thí nghiệm ảo và các thiết bị thí nghiệm vật lý chuyên ngành đã được sử dụng ở nhiều cơ sở đào tạo.