Fysiikan laitoksen toiminta- ja taloussuunnitelma v. 2014-2017 1. Toiminta-ajatus ja toiminnan esittely Toiminta-ajatus Fysiikan laitos suorittaa kolmea perustehtävää: koulutusta, tukimusta ja yhteiskunnallista palvelua. Laitos antaa kandidaatin, maisterin, lisensiaatin ja tohtorin tutkintoon johtavaa laaja-alaista fysiikan opetusta, harjoittaa kokeellisen ja teoreettisen fysiikan perustutkimusta ja soveltavaa tutkimusta sekä palvelee yhteiskuntaa antamalla sen käyttöön tutkimukseen perustuvaa tietoa ja asiantuntija-apua sekä kouluttamaansa asiantuntevaa työvoimaa. Fysiikan laitos toteuttaa ihmistieteisiin ja luonnontieteisiin keskittyvän Jyväskylän yliopiston yhtä viidestä tutkimuksen painoalasta, Luonnon perusilmiöt ja aineen rakenne. Toiminnan esittely Koulutus Laitoksessa voi suorittaa filosofian kandidaatin tutkinnon pääaineena fysiikka ja filosofian maisterin tutkinnon kolmessa pääaineessa, fysiikassa, soveltavassa fysiikassa ja teoreettisessa fysiikassa. Laitoksessa annetaan myös fysiikan opettajien koulutusta, joka toteutetaan yhteistyössä Opettajankoulutuslaitoksen ja Normaalikoulun kanssa. Fysiikassa voi suorittaa jatkotutkintoina filosofian lisensiaatin ja filosofian tohtorin tutkinnot. Jatkokoulutus toteutetaan tohtorikouluissa. Fysiikkaa pääaineenaan opiskelee noin 500 perustutkinto-opiskelijaa, joista ensimmäisen vuoden opiskelijoita on noin 100. Päätoimisia jatko-opiskelijoita on noin 85. Tutkintotavoitteet ovat: filosofian kandidaatteja 45/v, filosofian maistereita 45/v ja filosofian tohtoreita 13/v. Uusien opiskelijoiden valintajärjestelmän muuttuminen vuonna 2015 saattaa jossain määrin vaikuttaa tulevien vuosien perustutkinto-opiskelijoiden määriin. Laitoksella on opetuksen kehittämisryhmä, jossa on myös opiskelijoiden edustus. Opetuksen yleinen suunnittelu ja kehittäminen sekä opetuksen tasosta vastaaminen ovat pedagogisen johtajan tehtäviä. Osoituksena opetuksen hyvästä tasosta ja kehityssuuntautuneisuudesta on 2000-luvulla laitokselle kaksi kertaa myönnetty valtakunnallinen yliopistokoulutuksen laatuyksikköasema.
Laitoksen opetuksen tavoitteet ja kehityslinjat esitetään Koulutusstrategiassa. Tutkimus Laitoksen tutkimustoiminnan perustan muodostavat ammattitaitoinen ja motivoitunut tutkijakunta, monipuolinen ja ajanmukainen tutkimuslaitekanta ja laaja kansallinen ja kansainvälinen yhteistyö. Tutkimus on keskitetty kolmelle pääalalle, jotka ovat hiukkasfysiikka, materiaali- ja nanofysiikka ja ydin- ja kiihdytinpohjainen fysiikka. Kullakin pääalalla harjoitetaan sekä kokeellista että teoreettista tutkimusta. Laitoksen ydin- ja kiihdytinpohjaisen fysiikan tutkimus on Suomen Akatemian nimeämä tutkimuksen huippuyksikkö v. 2012 2017. Kiihdytinlaboratoriolla on myös valtakunnallinen tehtävä vastata kiihdytinpohjaisen fysiikan tutkimuksen ja opetuksen kehittämisestä. Suuri osa materiaalifysiikan tutkimuksesta tapahtuu tiedekunnan yhteisessä nanotieteiden tutkimusympäristössä Nanoscience Centerissä (NSC) läheisessä yhteistyössä kemian ja biologian nanotieteen tutkijoiden kanssa. Hiukkasfysiikan ja ydinfysiikan tutkimuksesta merkittävä osa tapahtuu yhteishankkeissa Fysiikan tutkimuslaitoksen (HIP) kanssa, jonka yksi taustayliopisto Jyväskylän yliopisto on. Soveltava tutkimus pohjautuu laitoksessa harjoitettavaan perustutkimukseen, ja siihen liittyy merkittävä määrä kaupallista palvelututkimusta. Tutkimustoiminnan keskeinen osa on tutkijakoulutus. Enemmistö laitoksen tutkijakunnasta on väitöstutkimustaan tekeviä jatko-opiskelijoita ja juuri valmistuneita tohtoreita. Laitoksen tutkimustoiminta on arvioitu korkeatasoiseksi monissa arvioinneissa (esim. Jyväskylän yliopiston tutkimuksen kokonaisarviointi 2010 (4,5/5) ja Suomen Akatemian suorittama fysiikan tieteenala-arviointi 2012). Opetus- ja kulttuuriministeriön alaisen sitaatiotyöryhmän selvityksien mukaan laitoksen tutkimuksen kansainvälinen merkittävyys on alansa selvästi parasta Suomessa ja kaikki alatkin huomioituna Suomen ja Pohjoismaiden kärkeä. Laitoksen tutkimustoiminnan tavoitteet ja tulevaisuuden suuntaviivat on esitetty Tutkimusstrategiassa. Voimavarat (tilanne 1.5.2013) Laitoksessa työskentelee noin 185 henkilöä. Tutkimushenkilöstön määrä on 68, tohtorikoulutettavien 85, teknisen henkilökunnan 27 ja hallintohenkilöstön 5. Laitoksen vuosibudjetti on n. 15 milj. euroa, josta n. 6 milj. euroa on perusrahoitusta täydentävää ulkopuolista rahoitusta. Laitos on menestynyt varsin hyvin ulkopuolisen rahoituksen hankinnassa niin kotimaisista kuin kansainvälisistä rahoituslähteistä. Suurimmat ulkopuoliset rahoituslähteet ovat Suomen Akatemia (n. 4 milj. euroa),
kansainväliset tutkimusohjelmat (esim. EU:n puiteohjelmat) (0,8 milj. euroa) sekä kaupallinen tilaustutkimus (n. 0,7 milj. euroa). Fysiikan tutkimuslaitoksen HIPin osuus rahoituksesta on n. 0,6 milj. euroa. Yksityisten säätiöiden ja rahastojen tuki erityisesti jatko-opiskelijoille on myös merkittävä rahoituslähde (n. 0,3 milj. euroa). Kansainvälisyys Laitoksen toiminnalle on leimallista kansainvälisyys. Tutkimusjulkaisuista yli 80 % (tilanne v. 2012) on yhteisjulkaisuja ulkomaisten tutkijoiden kanssa, ja käytännössä kaikki tutkimusraportit julkaistaan kansainvälisissä vertaisarvioiduissa lehdissä. Laitoksen tutkimus- ja opetushenkilökunnasta 25 % on ulkomaalaisia, jatkoopiskelijoista 25 %. Laitos on mukana lukuisissa EU-hankkeissa ja kansainvälisissä tutkimusverkostoissa. Laitoksen tutkijoilla on runsaasti kansainvälisiä luottamustehtäviä ja arviointi- ja muita asiantuntijatehtäviä. Laitoksella vierailee vuosittain noin 250 ulkomaista tutkijaa. Kiihdytinlaboratoriossa toteutettaviin tutkimuksiin on avoin kansainvälinen hankehaku. Laitoksen tutkijat järjestävät kansainvälisiä konferensseja ja workshopeja. Laitoksella on kansainvälisiä maisteriohjelmia ja kaksoistutkintosopimuksia ulkomaisten yliopistojen kanssa. Yhteiskunnallinen vaikuttavuus Laitos tuottaa tieteen ja teknologian asiantuntemusta ja asiantuntijoita yhteiskunnan ja elinkeinoelämän palvelukseen. Laitoksen tutkijoilla on runsaasti yhteistyötä teollisuuden kanssa, jota toteutetaan mm. tilaustutkimuksina ja palvelustutkimuksina ja erilaisina tutkimuksen yhteistyöhankkeina ja innovaatiotoimintana. Suuri osa tästä toiminnasta kohdistuu paikalliseen teollisuuteen, mutta siihen osallistuu myös ulkomaisia yrityksiä. Lääketieteellisten isotooppien valmistus palvelee lääketieteen ja sairaanhoidon tarpeita. Säteilyturvakeskuksen STUKin kanssa on voimassa tutkimusja koulutusyhteistyösopimus. Laitos on maan johtava fysiikan opettajien kouluttaja ja osallistuu koulujen oppimateriaalien kehittämiseen ja tuottamiseen. Yhteistyöhön koulujen kanssa kuuluvat mm. koululaisvierailut ja lukiolaisten kesäharjoittelutoiminta. Laitoksen mittavalla kansainvälisellä toiminnalla, johon kuuluu suuri määrä tutkijavierailuja sekä konferensseja ja kokouksia, on merkitystä alueen elinkeinoelämälle.
2. Toimintasuunnitelma kaudelle 2014-2017 2.1 Koulutus Opiskelijoiden rekrytointi ja valinta Laitoksen yksi keskeinen menestystekijä on hyvätasoinen ja motivoitunut opiskelijakunta. Sitä vaatii myös laitoksen laaja tutkimustoiminta, jossa opinnäytetöitään tekevillä opiskelijoilla on suuri rooli. Opiskelijarekrytoinnissa vedotaan laitoksen vahvuuksiin, kuten opetuksen ja tutkimuksen korkeaan tasoon, valmistuneiden hyvään työllistymiseen ja laitoksen opiskelijaystävälliseen ilmapiiriin. Laitosta tehdään tunnetuksi koulujen kanssa tapahtuvan yhteistyön (mm. koululaisvierailut, lukiolaiskurssit ja lukiolaisten kesäharjoittelu, CERN-verkoston tukeminen, fysiikan olympiavalmennus) kautta, internetin välityksellä ja uusille ylioppilaille suunnatulla tiedotuksella. Keski-Suomen LUMA-keskuksen merkitys laitoksen markkinoinnissa ja opiskelijoiden rekrytoinnissa kasvaa. Laitos lisää internetnäkyvyyttään erityisesti koululaisten suuntaan. Yhteydenpito alumneihin, erityisesti laitokselta valmistuneisiin fysiikan opettajiin, on rekrytoinnin kannalta tärkeää. Nykyisin käytössä olevassa opiskelijoiden valintajärjestelmässä valtaosa opiskelijoista valitaan suoraan ylioppilaskokeen ja lukion päättötodistuksen perusteella. Opiskelijavalinta muuttuu syksystä 2014 alkaen, kun uudistettu yhteishakujärjestelmä otetaan käyttöön. Uudistuksen yhteydessä siirrytään fysiikassa käyttämään koko maassa samoja valintaperusteita. Laitos luopuu samalla syksyn hausta. Laitos seuraa uudistuksien vaikutuksia opiskelijavalintaan ja ryhtyy tarvittaessa lisätoimenpiteisiin hyvän ja riittävän opiskelija-aineksen takaamiseksi. Laitoksen opiskelijakiintiö valinnassa on 70. Opiskelijoita voidaan ottaa myös hakujen ulkopuolella edellyttäen, että opiskelupaikkoja on vapaana. Jatkokoulutukseen järjestetään haku kaksi kertaa vuodessa. Valinta perustuu tiedekunnan yhteisiin valintakriteereihin, joissa huomioidaan opintomenestys, tutkimussuunnitelma, rahoitussuunnitelma ja ohjausjärjestely. Koulutus toteutetaan tohtorikouluissa. Ulkomaisten perus- ja jatkotutkinto-opiskelijoiden määrää kasvatetaan. Valittaessa kansainvälisiä opiskelijoita maisteriohjelmiin ja tutkijakoulutukseen kiinnitetään huomiota opiskelijoiden aikaisempaan opiskelumenestykseen ja siihen, että opiskelijalla on riittävän kattavat lähtötiedot ko. koulutukseen. Kansainvälisten opiskelijoiden haettavana on laitoksen myöntämiä, opiskelumenestykseen sidottuja apurahoja.
Peruskoulutus Fysiikan peruskoulutukseen kuuluvat filosofian kandidaatin tutkintoon johtava koulutus ja filosofian maisterin tutkintoon johtava koulutus. Kandidaatintutkinto on mahdollista suorittaa kolmessa vuodessa, maisterin tutkinto sen jälkeen kahdessa vuodessa. Kandidaatin tutkinnon pääaine on fysiikka. Tutkinto voidaan suorittaa kahdella tavalla, joista toisessa (A-vaihtoehto) on opintojen alkuvaiheessa enemmän tilaa sivuaineopinnoille, kun taas toisessa (B-vaihtoehto) edetään nopeammin aineopintoihin. B-vaihtoehtoon otetaan vuosittain n. 15 opiskelijaa lukiosuoritusten ja haastattelun perusteella. Maisterintutkinnon voi suorittaa kolmessa pääaineessa, fysiikassa, soveltavassa fysiikassa ja teoreettisessa fysiikassa. Fysiikan opettajan maisterin tutkinnon pääaine on fysiikka. Suunnittelukauden aikana maisterintuotanto pyritään nostamaan pysyvästi tavoitetasolle (45/vuosi) lisäämällä opiskelijoiden yksilökohtaista seurantaa ja ohjausta heidän koko opiskeluaikanaan sekä tehostamalla maisterintutkielmien ohjausta. Seurannalla ja ohjauksella pyritään myös kasvattamaan vuodessa vähintään 55 opintopistettä suorittavien opiskelijoiden määrää. Taulukko 1. Peruskoulutus Vuosi 2008 2009 2010 2011 2012 2013-2017 Tavoite Hakijat *): - kaikki hakijat 370 389 650 648 623 600-1. hakusija, koko yliopisto 216 301 401 392 381 350 - aloittaneet / aloituspaikat 85/80 100/80 100/8 0 85/72 99/72 100/70 Perustutkinto-opiskelijat 490 530 550 540 520 500 Pääaineessa suor. fysiikan op. 8161 9529 8821 8186 7517 8200 LuK-tutkinnot 18 39 50 35 30 45 FM-tutkinnot / Tavoite 34/45 35/45 35/45 39/45 37/45 45 Valmistumisajan mediaani (FM, v.) 5,9 6,0 6,5 6,0 6,1 5,5 *) Sisältää vain kevään haun. Syksyn haussa opiskelijoita on aloittanut keskimäärin 10, hakijoita n. 100. Syksyn haku toteutettiin viimeisen kerran v. 2012. Opettajankoulutus Laitos on eniten fysiikan opettajia tuottava laitos Suomessa. Opettajankoulutuksesta vastaavat professori ja lehtori. Opettajien fysiikan opetus on integroitu pääosin muuhun fysiikan opetukseen. Laitos järjestää säännöllisesti koulufysiikkaa käsitteleviä
erikoiskursseja, joita luennoivat fysiikan didaktiikkaan erikoistuneet opettajat, sekä demonstraatiokurssin. Myös fysiikan historian kurssi ja tähtitieteen perusteiden kurssi ovat tarkoitettuja erityisesti opettajaksi opiskeleville. Pedagoginen koulutus tapahtuu kasvatustieteellisen tiedekunnan opettajankoulutuslaitoksessa (OKL). OKL osallistuu myös opettajakoulutettavien opinnäytetöiden ohjaamiseen. Opettajankoulutukseen otetaan opiskelijoita pääsääntöisesti fysiikan opintojen alussa järjestettävällä haulla (ns. suoravalinta). Opintoihin voi hakeutua rajoitetusti myös opintojen myöhemmässä vaiheessa. Suunnittelukaudella on tavoitteena vakiinnuttaa opettajaksi opiskelevien määrä tavoitetasolle (15) ja vahvistaa laitoksen asemaa maan johtavana fysiikan opettajien koulutusyksikkönä. Opettajankoulutuksen uutena kehityshankkeena on opettajien täydennyskoulutuksen järjestäminen. Koulutus aloitetaan lukuvuonna 2014-2015. Täydennyskoulutuksen tavoitteena on opettajina toimivien ammattitaidon ylläpitäminen ja kehittäminen ja ammatti-identiteetin vahvistaminen. Se myös vahvistaa laitoksen asemaa maan johtavana fysiikan opettajien kouluttajana ja on merkityksellistä myös opiskelijarekrytoinnin kannalta. Täydennyskoulutuksen järjestämisessä tehdään yhteistyötä tiedekunnan muiden laitosten ja opettajankoulutuslaitoksen kanssa. Taulukko 2. Fysiikan opettajiksi valmistuneet 2008 2009 2010 2011 2012 2013-2017 Tavoite Tutkinnot (tavoite) 10 (15) 7 (15) 9 (15) 7 (15) 16 (15) 10 Jatkokoulutus Jatkokoulutus toteutetaan hiukkas- ja ydinfysiikan, materiaalifysiikan ja nanotieteen tutkijakouluissa. Yliopisto rahoittaa osaa tutkijakoulutuksesta perusrahoituksen kautta, muu osa rahoituksesta tulee ulkopuolisella rahoituksella toimivista tutkimushankkeista ja säätiöiden ja rahastojen myöntämistä apurahoista. Valtakunnallisten tutkijakoulujen nykyisen toimintakauden päättyessä laitos selvittää yhteistyölaitoksiensa kanssa, millaisessa muodossa yhteistyö tutkijakoulutuksessa toteutetaan jatkossa. Laitoksella voi tehdä tohtorin tutkinnon kaksoistutkintona ulkomaisen yliopiston kanssa silloin, kun Jyväskylän yliopiston ja ko. yliopiston välillä on asiasta sopimus. Sopimuksia pyritään solmimaan aina, kun merkittävä osa ulkomaisen yliopiston jatkoopiskelijan väitöstutkimuksesta ja opiskelusta tapahtuu laitoksella.
Jatko-opintojen ohjausta ja edistymisen seurantaa tehostetaan ottamalla yliopiston tekemän yleisohjeen mukaisesti käyttöön seurantaryhmät, jotka tapaavat väitöskirjan tekijän vuosittain. Tavoitteena on tohtorintutkinnon suorittaminen keskimäärin tavoiteajassa 4 vuotta. Taulukko 3. Jatko-opiskelijoiden määrä eri tutkijakouluissa v. 2013 Tutkijakoulu lkm Hiukkas- ja ydinfysiikka 41 Materiaalifysiikka 34 Nanotieteet 10 Yhteensä 85 Taulukko 4. Jatko-opiskelijoiden rahoitus v. 2013 lkm % JYFL 12 14 JY (ent. OKM ja JY/rehtori) 11 13 SA 24 28 TEKES 3 4 EU 6 7 Teollisuus 6 7 HIP 3 4 Yksityiset säätiöt 18 21 Oma rahoitus 2 2 Yhteensä 85 Taulukko 5. Jatkotutkinnot 2008 2009 2010 2011 2012 2013-2017 Tavoite FT-tutkinnot (Tavoite) 12 (14) 17 (14) 10 (13) 14 (13) 11 (13) 13 FL-tutkinnot 1 3 2 1 2 2 Opetuksen kehittäminen
Laitos ottaa lisääntyvästi käyttöön interaktiivisia opetustapoja ja pienryhmissä oppimista. Opetuksessa painotetaan opiskelijoiden opiskelutaitojen ja omaehtoisen oppimisen edistämistä. Henkilökunnan didaktista osaamista kehitetään kannustamalla pedagogisen koulutuksen hankkimiseen. Laitos tekee lukuvuonna 2012-2013 kokeiluna käytössä olleesta omaopettajajärjestelmästä pysyvän. Järjestelmän toimivuutta ja vaikutuksia seurataan, ja järjestelmää kehitetään tarpeen mukaan. Opetuksen kehittämisestä vastaavat laitoksen pedagoginen johtaja ja opetuksen kehittämisryhmä. Kehittämistyö perustuu oppisisältöjen ajanmukaisuuden arviointeihin, opiskelijoilta saatuun palautteeseen ja fysiikan didaktiikan tutkimukseen, josta saadaan tietoa opettajakunnan pedagogisen koulutuksen ja OKL:n kanssa tehtävän yhteistyön kautta. Opetuksen työelämävastaavuudesta saadaan tietoa vuosittaisen laitokselta valmistuille suunnatun työllistymiskyselyn kautta. Laitoksella on käytössä opetuksen arviointijärjestelmä (sähköinen luentokysely), joka toteutetaan yhdessä opiskelijajärjestön Ynnä kanssa. Järjestelmää kehitetään niin, että se palvelee nykyistä paremmin opetuksen sisällöllistä kehittämistä. Lisäksi yliopistotasolla suoritetaan opetuksen laadun tarkkailua. Vuodesta 2015 alkaen opetusta arvioidaan myös valtakunnallisella palautejärjestelmällä, jonka tuloksia käytetään OKM:n rahanjakomallin eräänä jakoperusteena. Laitoksen henkilökunta kokoontuu 1-2 kertaa lukukaudessa järjestettävään opetuksen aamupäivä -tilaisuuteen keskustelemaan opetusasioista ja opetuksen kehittämisestä 2.2 Tutkimus Laitoksen tutkimustoiminta jatkuu vahvasti perustutkimukseen painottuneena. Tutkimus keskittyy kolmelle pääalalle - hiukkasfysiikkaan, materiaali- ja nanofysiikkaan ja ydin- ja kiihdytinpohjaiseen fysiikkaan. Keskittymisellä turvataan kullekin alalle riittävät voimavarat ja kehittymismahdollisuudet sekä luodaan laitokselle selkeä kolmikärkinen tutkimusprofiili. Tutkimusalat muodostavat monipuolisen kokonaisuuden, joka mahdollistaa laaja-alaisen fysiikan opetuksen järjestämisen niin perus- kuin jatkokoulutuksessa. Soveltava tutkimus pohjautuu perustutkimukseen ja sen tuomaan asiantuntemukseen. Tutkimuksen laadun tärkeimmät kriteerit ovat tutkimustulosten julkaiseminen alan johtavissa kansainvälisissä lehdissä, tutkimusartikkeleiden saamien sitaatioiden määrä, kutsuttujen esitelmien määrä, menestyminen ulkopuolisen rahoituksen hankkimisessa, kansainvälisen tutkimusyhteistyön laajuus sekä tutkijakoulutuksen laatu, jota ilmentää mm. valmistuneiden tohtoreiden sijoittuminen post doc tutkijoiksi ulkomaille ja tutkimus- ja tuotekehitystehtäviin yritysmaailmaan. Merkkejä tutkimustoiminnan nauttimasta kansainvälisestä arvostuksesta ovat myös kansainväliset asiantuntijatehtävät ja luottamustehtävät kansainvälisissä tiedeorganisaatioissa.
Soveltavan tutkimuksen laatua arvioidaan teollisuuden ja sektoritutkimuslaitosten kanssa suoritettavien hankkeiden määrällä, patentoitujen keksintöjen määrällä, kansainvälisten yhteistyöhankkeiden määrällä sekä kaupallisen toiminnan laajuudella. Ydinfysiikan ja kiihdytinpohjaisen fysiikan tutkimus Laitoksen kiihdytinlaboratoriossa tehtävän kokeellisen ydinfysiikan tutkimuksen perustan muodostaa stabiilien ionisuihkujen käyttö, jolla alalla kiihdytinlaboratorio on yksi maailman johtavista laboratorioista. Suunnittelukaudella otetaan täysimittaiseen käyttöön uusi K30-syklotroni. Lisääntyvä kiihdytinaika lisää tutkimusaktiviteettia ja mahdollistaa aikaisempaa vaativampien kokeiden suorittamisen. Myös kiihdyttimien kehitystyöhön ja testien suorittamiseen on aikaisempaa paremmat mahdollisuudet. Kiihdytinlaboratorion laajennusosaan sijoitettu IGISOL4-laitteisto, joka hyödyntää sekä vanhaa K130-raskasionikiihdytintä että K30-kiihdytintä, lisää merkittävästi mahdollisuuksia toisaalta aikaisemmin tutkimattomien eksoottisten ydinten tutkimiseen ja toisaalta heikkojen vuorovaikutuksien ydinfysikaalisten ilmiöiden tutkimiseen. Suunnittelukaudella käyttöön otettavat uudet mittalaitteet (SARA, LISA, DPUNS) sekä MARA-massaseparaattorin valmistuminen antavat uusia mahdollisuuksia ytimien protonivakausrajan ja superraskaiden ytimien tutkimukselle. Ydinreaktioiden tutkimukseen käytettäviä laitteistoja ajanmukaistetaan. Laitos osallistuu yhteistyössä Fysiikan tutkimuslaitoksen (HIP) kanssa tulevien eurooppalaisten radioaktiivisia ionisuihkuja tuottavien laitteistojen FAIR ja HIE- ISOLDE toteuttamiseen. Laitoksen pääasiallinen vastuu näissä liittyy FAIR-NUSTARkokeeseen. FAIR ja HIE-ISOLDE -hankkeisiin osallistumisen katsotaan hyödyttävän kiihdytinlaboratoriossa tehtävää tutkimusta. Laitos panostaa kiihdytinteknologian tutkimiseen ja kehittämiseen, erityisesti ionilähdeteknologiaan. Suunnittelukaudella kehitetään ja otetaan käyttöön intensiivisiä ionikoktaileja tuottava ionilähde sekä suunnitellaan uusi ECR-ionilähde K130- kiihdytintä varten suihkuvalikoiman ja suihkujen intensiteetin parantamiseksi. Kaupallisen toiminnan kehityskohteena on lääketieteellisten radioisotooppien valmistaminen K30-syklotronilla. Toimiminen ESA:n elektroniikkakomponenttien testilaboratoriona jatkuu. Laitoksen kaupallinen toiminta vastaa kaiken kaikkiaan noin puolta koko yliopiston kaupallisesta toiminnasta. Pelletron-kiihdyttimellä tapahtuva ionisuihkututkimus keskittyy ohutkalvojen ja erilaisten materiaalien karakterisointiin ja esimerkiksi nanotutkimuksessa käytettävien rakenteiden valmistamiseen. Nanoteknologian yrityspalveluiden parantamiseksi Pelletron-ryhmä ottaa käyttöön ohutkalvojen kasvatuslaitteiston (ALD).
Laitekokonaisuus tarjoaa hyvät mahdollisuudet kaupallisen palvelututkimuksen merkittävään laajentamiseen. Kiihdytinpohjaisen materiaalifysiikan alalle suunnitellaan otettavaksi professori suunnittelukauden aikana. Vuodesta 2006 lähtien laitoksella toiminut teoreettisen ydinfysiikan FiDiPro-hanke jatkuu vuoteen 2017. Ohjelman myötä laitokselle on syntynyt aktiivinen ydinrakenteen teorian tutkimusryhmä. Ryhmän yhteistyötä laitoksella harjoitettavan kokeellisen ydinrakenteen tutkimuksen kanssa lisätään, samoin yhteistyötä ydinmalleihin ja heikkoihin vuorovaikutuksiin ja neutriinofysiikkaan liittyviä ydinprosesseja tutkivan ryhmän kanssa. Tavoitteena on, että laitokselle syntyy FiDiPro-hankkeen tuloksena aikaisempaa laajempi teoreettisen ydinfysiikan tutkimusaktiviteetti. Ydin- ja kiihdytinpohjaisen fysiikan tutkimus ja kiihdytinlaboratorion toiminta perustuu hyvin suuressa määrin määräaikaiseen ulkopuoliseen rahoitukseen (huippututkimusyksikkörahoitus, valtakunnallisen tehtävän tuoma rahoitus, EUhankerahoitus, kaupallinen toiminta). Vaikka kiihdytinlaboratorion rahoitus on jatkunut pitkään varsin vakaana, on yksiköllä suuren kokonsa takia oltava asianmukainen selviytymisstrategia ulkopuolisen rahoituksen mahdollisen merkittävän vähenemisen varalta. Kiihdytinlaboratorion pääseminen infrastruktuurien kansalliselle tiekartalle on tärkeää laitekannan ylläpidon ja kehittämisen kannalta. Materiaali- ja nanofysiikan tutkimus Kokeellisen nanotutkimuksen päätutkimusalueita ovat molekyylielektroniikka, plasmoniikka, hiilinanofysiikka, lämmönjohtoilmiöt nanoskaalassa ja nanoskaalan suprajohteet. Matalan lämpötilan fysiikan tutkimus vakiinnutetaan viiden vuoden kokeilujakson päätyttyä perustamalla alalle pysyvä professuuri vuodesta 2013 alkaen. NSC:ssä hyvään vauhtiin päässyttä biologian, fysiikan ja kemian poikkitieteellistä tutkimusta vahvistetaan. Poikkitieteellisen tutkimuksen aiheisiin kuuluvat mm. DNAmolekyyleihin perustuvat nanolaitteet sekä korkean resoluution röntgenspektrometrien kehittäminen kemian ja materiaalifysiikan tutkimusta varten. Nanotutkimuksen laitekanta on monipuolinen, mutta sen kunnossapidosta ja ajanmukaisuudesta tulee huolehtia. Teoreettisen ja laskennallisen nanofysiikan tutkimus kohdistuu erilaisten nanorakenteiden fysikaalisten ja kemiallisten ominaisuuksien selvittämiseen. Käytettyihin tutkimusmenetelmiin kuuluvat mm. tiheysfunktionaalimenetelmät, semiklassinen tiukan sidoksen formalismi, molekyylidynamiikka ja Monte Carlo menetelmät. Suunnittelukaudella tutkimus suuntautuu mm. ajasta riippuviin kvanttikuljetusilmiöihin ja monihiukkas- ja tiheysfunktionaalimenetelmien kehittämiseen, metallisten nanorypäiden käyttämiseen katalyysissä, biomolekyylien sidostamisessa, biokuvantamisessa ja lääketieteellisissä hoidoissa sekä matalaulotteisten hiili- ja muiden nanorakenteiden mekaanisten ja sähkömekaanisten ominaisuuksien tutkimiseen. Menestyksekkään tutkimustoiminnan keskeinen edellytys on riittävä laskentakapasiteetti. Sen suhteen tilanne on nyt hyvä, mutta jatkon
turvaamiseksi tehdään yhteistyötä kansallisella tasolla mm. Tieteen tietotekniikan keskuksen CSC:n kanssa. Tutkimusryhmät tekevät läheistä yhteistyötä kemian ja biologian nanotieteen tutkimusryhmien kanssa. Tavoitteena on saada tähän yhteistyöhön perustuvana Suomen Akatemian huippututkimusyksikköasema suunnittelukauden aikana. Laitoksen tomografialaboratoriossa tehtävä materiaalifysiikan tutkimus painottuu pehmeän aineen fysiikkaan, ja se liittyy monilta osin NSC:ssä tehtävään poikkitieteelliseen tutkimukseen. Biopohjaisten materiaalien tutkimus lisääntyy suunnittelukaudella, samoin biolääketieteellisiin sovellutuksiin liittyvä tutkimus. Muita tutkimusalueita ovat mm. ydinjätteiden loppusijoittamiseen liittyvien materiaalien tutkimus ja kuitu- ja mineraalipohjaisten materiaalien tutkimus. Kuitumaisten kudosten mallintaminen ja mittaukset ovat yksi lähivuosien keskeisistä tutkimuskohteista. Laitekannan kehittämisessä on kaksi merkittävää kohdetta, heliumionimikroskoopin (HIM) ja matalaenergiaisen röntgentomografialaitteiston (SXT) hankkiminen. Hiukkasfysiikan tutkimus Hiukkasfysiikassa on laitoksella sekä kokeellista että teoreettista tutkimusta. Kokeellista tutkimusta tehdään ultrarelativististen raskasionitörmäysten fysiikassa osallistumalla CERNin ALICE-kokeeseen sekä maanalaisen astrohiukkasfysiikan ja neutriinofysiikan alalla. ALICE-kokeessa pääpaino on mittaustulosten fysikaalisessa analyysissä, erityisesti suuren liikemäärän jettien ja kvarkkigluoniplasman vuorovaikutuksien tutkimisessa. Laitoksen tutkijoilla on laitevastuu T0-ilmaisimen ja TRU-systeemin ylläpidosta ja toiminnasta. Kosmista säteilyä mittaava EMMA-koe, joka toteutetaan yhdessä Oulun yliopiston kanssa, aloittaa täysimittaisen kokeellisen toimintansa suunnittelukaudella. Mikäli suunnitteluvaiheessa oleva neutriinokoehanke LAGUNA-LBNO Pyhäsalmen kaivoksessa toteutuu, laitos suuntaa lisää resursseja alan tutkimukseen. Laitoksen osuus valmisteluvaiheessa olevassa kosmologian tutkimukseen liittyvässä EUKLID-kokeessa on laskennalliseen työhön ja fysiikkaanalyysiin osallistuminen. Hiukkasfysiikan teoreettisessa tutkimuksessa on kaksi pääsuuntaa, vahvojen vuorovaikutuksien tutkimus sekä hiukkasfenomenologinen ja hiukkaskosmologian tutkimus. Vahvojen vuorovaikutuksien tutkimus keskittyy ultrarelativististen raskasionitörmäysten fysiikkaan, jossa on saavutettu erittäin näkyvä kansainvälinen asema. Tutkimuksen kohteita ovat mm. ytimien partonijakautumien aikaisempaa tarkempi määrittäminen, kvarkkigluoniplasman alkutilan selvittäminen event-by-eventmenetelmällä ja erilaiset kvarkkiaineen käyttäytymisen hydrodynaamiset tarkastelut. Tutkimus tukee laitoksen kokeellista tutkimusta ALICE-kokeessa. Alalle pyritään saamaan FiDiPro-rahoitus suunnittelukauden aikana. Hiukkasfysiikan fenomenologinen tutkimus sisältää mm. erilaisten standardimallin laajennusten ja neutriinofysiikan tutkimusta. Hiukkaskosmologiassa päätutkimuskohteina ovat pimeä aine ja äärellisen lämpötilan kuljetusteoriat. Fenomenologisen hiukkasfysiikan tutkimuksen profiilia terävöitetään suunnittelukauden aikana.
Hiukkasfysiikan tutkimusta on vahvistettu perustamalla kosmologiaan keskittyvä teoreettisen fysiikan professuuri (2012) ja raskasionifysiikan kokeelliseen tutkimukseen keskittyvä fysiikan professuuri (2013). Hiukkasfysiikan tutkimus tapahtuu suuressa määrin yhteistyössä Helsingin yliopiston fysiikan laitoksen hiukkasfysiikan tutkijoiden kanssa osana Fysiikan tutkimuslaitoksen HIP:n tutkimushankkeita. Taulukko 6. Tutkimus 2008 2009 2010 2011 2012 2013-2017 Tavoite Väitöskirjat 12 17 10 14 11 13 Vertaisarvioidut julkaisut 177 195 191 200 225 230 Kutsutut esitelmät 90 85 110 150 170 180 Muut esitelmät 90 90 130 95 135 150 Ulkomaiset vieraat (ei sis. 275 270 240 240 245 250 konferensseja) Tutkijoiden vierailut ulkomailla 325 360 380 320 360 360 Ulkopuolinen tutkimusrahoitus (M ) 4,6 6,1 5,7 6,9 8,0 7,6 - Suomen Akatemia 1,8 2,4 3,0 3,3 3,9 4,0 - TEKES 0,3 0,3 0,3 0,2 0,2 0,3 - EU 0,6 0,5 0,4 0,7 0,8 1,0 - ESR, EAKR - 1,2 0,3 0,1 0,2 0,2 - Maksullinen palvelutoiminta 0,9 0,6 0,6 1,4 1,8 0,9 - Muut (HIP, säätiöt jne.) 1,0 1,1 1,1 1,2 1,1 1,2 Tutkimusinfrastruktuuri Laitoksen tutkimuslaitekanta on monipuolinen, mutta tutkimustoiminta vaatii sen jatkuvaa kehittämistä ja uudistamista ja uusien laitteiden hankkimista. Laitekanta rahoitetaan pääosin ulkopuolisella rahoituksella, pienempi osa rahoituksesta saadaan yliopiston hiljattain käyttöön ottaman infrastruktuurirahoituksen kautta. Useimpiin hankintoihin liittyvä omarahoitusosuus katetaan laitoksen budjetista viidelle vuodelle jaettuina poistoina. Laitoksen talousarviossa on varauduttu noin 400 500 k :n vuosittaisiin poistoihin. Laiteinvestoinnit on toteutettava niin, ettei tämä poistomäärä ylity.
Laitoksen tutkimusinfrastruktuurien investointisuunnitelma vuosille on 2014-2019 on liitteenä. 2.3 Yhteiskunnallinen vuorovaikutus Laitos kouluttaa yhteiskunnan käyttöön fysiikan asiantuntijoita ja fysiikan opettajia. Yhteiskunnalliseen vuorovaikutukseen kuuluu oleellisena osana tieteellisten keksintöjen hyödyntäminen yhdessä teollisuuden kanssa sekä elinkeinoelämälle tehtävä palvelututkimus. Kiihdytinlaboratoriolla on valtakunnallinen tehtävä toimia kiihdytinpohjaisen fysiikan tutkimuksen ja opetuksen vastuulaitoksena. Lisäksi sen kiihdyttimiä käytetään lääketieteellisten isotooppien valmistamiseen sekä elektronisten komponenttien säteilykestävyyden testaamiseen ja muuhun materiaalien tutkimukseen. Kiihdytinlaboratorio toimii Euroopan avaruusjärjestön ESA:n testilaboratoriona. Säteilyturvallisuuskeskuksen kanssa on solmittu tutkimus- ja koulutusyhteistyösopimus. Nanotiedekeskuksen (NSC) toimintaideaan kuuluu keskeisenä soveltava tutkimus ja teollisuusyhteistyö. NSC järjestää vuosittain yrityspäivän, jossa keskuksen tutkimustoimintaa, laitteistoja ja asiantuntemusta esitellään teollisuuden edustajille. Kerran vuodessa järjestetään ns. rekrytointipäivä, jossa yritykset voivat esitellä laitoksen opiskelijoille ja henkilökunnalle toimintaansa ja tarjolla olevia työtehtäviä. Nanofysiikan Tekes-rahoitteista teollisuusyhteistyötä pyritään lisäämään. Laitoksen laboratorioissa suoritettava kaupallinen toiminta tukee laitoksen tutkimus- ja opetustoimintaa, ja sen tuotot ovat tärkeitä laitekannan ylläpidon ja kehittämisen kannalta. Laitoksen tutkijat osallistuvat valtakunnallisiin ja kansainvälisiin tutkimuksen, tiedehallinnon ja muihin asiantuntijaelimiin. Laitos osallistuu fysiikan kouluopetuksen ja opettajankoulutuksen kehittämiseen. Tähän kuuluu mm. yhteistyö koulujen kanssa, vaikuttaminen valtakunnan tasolla fysiikan opetussuunnitelmiin ja osallistuminen oppikirjojen tekemiseen ja arvioimiseen. Laitos osallistuu yleiseen sivistystyöhön ja yhteiskunnalliseen keskusteluun esitelmien, kirjoitusten ja julkisessa sanassa esiintymisien muodossa. Yleinen sivistystyö perustuu yksittäisten tutkijoiden aktiivisuuteen. Se on paitsi tiedon jakamista myös laitoksen näkyvyyden lisäämiseen tähtäävää toimintaa. Laitoksella on myös organisoitua alumnitoimintaa, johon kuuluvat alumnipäivä ja yhteydenpito laitokselta valmistuneisiin esimerkiksi säännöllisten
työllistymiskyselyiden muodossa. Alumnipäiviä on järjestetty viiden vuoden välein, mutta suunnittelukaudella siirrytään nopeampaan järjestämistahtiin. Laitoksen näkyvyyttä ja tunnettavuutta lisätään. Tätä toimintaa koordinoi laitoksen tiedotusvastaava, mutta se kuuluu myös jokaisen tutkimusryhmän tehtäviin. 2.4 Rahoitus Perusrahoituksen määrän voi ennakoida olevan suunnittelukaudella reaaliarvoltaan muuttumaton tai vain lievästi nouseva. Ottaen huomioon palkka-, tila- ja yleiskustannusten kasvun, toiminnan tuottavuuden ylläpitäminen nykyisellä tasolla vaatii siis ulkopuolisen rahoituksen lisääntymistä. Tavoitteena on erityisesti EUrahoituksen ja Tekes-rahoituksen kasvattaminen. Ulkopuoliseen rahoitukseen liittyy kuitenkin epävarmuustekijöitä, minkä takia sen osuuden ei tule ylittää 45 %:ia kokonaisrahoituksesta Taulukko 7. Talousarvio vuosille 2014-2017 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 Tulot 14418 15748 14622 15090 15290 15450 15570 Perusrahoitus 9040 9431 8882 8800 9100 9250 9250 Ulkopuolinen rahoitus (-yleiskust.) 4283 4452 4140 4200 4300 4300 4400 Peritty yleiskustannus 1095 1865 1600 1890 1890 1900 1920 Menot 14437 15237 14622 15090 15290 15450 15570 Palkat ja palkkiot 8554 8404 8500 8550 8550 8550 8600 Poistot 318 344 440 450 450 500 500 Tilat 2048 2264 2451 2500 2600 2750 2900 Yleiskustannus 639 810 810 850 880 880 900 Muut menot 2878 3414 2421 2540 2810 2770 2670 Yli-/ alijäämä -20 511
2.5 Henkilöstö Työviihtyvyys Henkilökunnan hyvinvoinnista huolehditaan pitämällä yllä hyvää työilmapiiriä, antamalla mahdollisuuksia kouluttautumiseen ja tarjoamalla hyvät työskentelyolosuhteet. Työterveyshuollon tekemien työhyvinvointikyselyjen mukaan laitoksen työilmapiiri ja työssä viihtyminen ovat hyvät, paremmat kuin tiedekunnan ja yliopiston keskimäärin. Laitoksella tehdään työterveyshuollon toimesta säännöllisesti työviihtyvyyttä, työskentelyolosuhteita ja työturvallisuutta koskevia tarkastuksia. Tarkastuksissa ilmenneet epäkohdat korjataan mahdollisuuksien mukaan viivyttelemättä. Ilmastointiin liittyvät puutteet, kuten eräiden työtilojen ajottainen korkea lämpötila, on tarkoitus korjata laitoksen peruskorjauksen yhteydessä. Laitoksella toteutetaan työntekijöiden fyysisen ja henkisen hyvinvoinnin ja työkyvyn ylläpitämisessä ns. varhaisen puuttumisen periaatetta. Palkkausjärjestelmä Palkkauksessa ja esimiestoiminnassa noudatetaan tasapuolisuutta ja kannustavuutta. Yliopiston palkkausjärjestelmä (YPJ) ei toimi täysin tarkoitustaan vastaavasti, sillä tiukan taloustilanteen aikana kannustavuus jää usein toteutumatta. Suunnittelukaudella jatko-opiskelijat tultaneen irrottamaan järjestelmän piiristä niin, että heidän palkkaustaan koskevat päätökset tehdään laitoksen tai tiedekunnan toimesta ja yksinkertaistettua portaisuutta käyttäen. Kehityskeskustelut suoritetaan erillään YPJkeskusteluista, ja ne koskevat kaikkia laitoksella toimivia henkilöitä. Poikkeuksellisen hyvät suoritukset palkitaan yliopiston palkitsemisperiaatteiden mukaisesti Työsuhteet Laitoksen henkilöstöohjelman tavoitteena on tukea laitoksen koulutuksen ja tutkimuksen vahvoja aloja sekä soveltavien alojen kehittämistä, edistää tutkijoiden liikkuvuutta ja taata parhaiden tutkijoiden eteneminen akateemisella uralla. Laitos toteuttaa voimavarojensa sallimissa rajoissa neliportaista tutkijanuramallia ja käyttää uuden yliopistolain tarjoamia mahdollisuuksia henkilöstörakenteensa kehittämiseen ja uuden henkilöstön joustavaan rekrytoimiseen. Laitos tukee avaintutkijoidensa urakehitystä ja antaa heille lisää vastuuta tutkimuksen johtamisessa ja opetuksessa sekä sitoo heitä laitokseen tulevaisuuden vastuunkantajiksi. Laitos rekrytoi kyvykkäitä tutkijoita ja opettajia myös laitoksen ulkopuolelta toteuttamalla avoimia kansainvälisiä hakuja. Kaikissa työsuhteissa, jotka edellyttävät akateemista loppututkintoa, tehtäviin kuuluu sekä opetusta että tutkimusta.
Laitoksen professorikunnassa tapahtuu suunnittelukaudella sukupolvenvaihdos kuuden professorin siirtyessä eläkkeelle (heistä kaksi on suunnittelukaudella laitoksen ulkopuolisissa tehtävissä). Tähän on varauduttu ottamalla uusia professoreja etupainotteisesti ja siirtämällä heille tutkimuksen johtamisen vastuuta (kaksi ydinfysiikan alalle, yksi hiukkasfysiikan alalle ja yksi materiaalifysiikan alalle). Laitoksen budjettivaroin palkattu henkilöstö on otettu pääsääntöisesti työsuhteisiin toistaiseksi, lukuun ottamatta tutkijauramallin alkuvaiheissa olevia tutkijoita ja opettajia. Budjettivaroin palkatun henkilöstön määrä vähenee hieman suunnittelukaudella, mikäli laitoksen talouskehitys on oletetun kaltainen. Ulkopuolisella rahoituksella palkatun henkilöstön määrää pyritään vastaavasti kasvattamaan. Ulkopuolisella rahoituksella palkattujen työtekijöiden kohdalla pyritään mahdollisimman pitkiin ja heidän urakehitystään tukeviin työsuhteisiin. Laitoksen henkilöstöasiat esitetään yksityiskohtaisemmin henkilöstösuunnitelmassa, joka päivitetään vuosittain. Taulukko 8. Henkilöstösuunnitelma 2014-2018. 2013 2014 2015 2016 2017 2018 Professorit 14,5 15,5 16,5 16,5 17,5 15,5 budjettivaroin palk. 12,5 14,5 15,5 14,5 15,5 13,5 ulkopuolisella rahoit. palk. 2 1 1 2 2 2 Tutkimusjohtaja 1 1 1 1 1 1 budjettivaroin palk. 1 1 1 1 1 1 Yliopistolehtorit/- 30 30 31 31 32 33 tutkijat budjettivaroin palk. 17 17 17 17 17 18 ulkopuolisella rahoit. palk. 13 13 14 14 15 15 Tohtoritutkijat 23 24 24 25 25 25 budjettivaroin palk. 2 2 2 2 2 2 ulkopuolisella rahoit. 21 22 22 23 23 23
palk. Tohtoriopiskelijat 85 85 84 84 83 83 budjettivaroin palk. 27 27 26 26 25 25 ulkopuolisella rahoit. palk. 58 58 58 58 58 58 Tekninen 27 28 28 27 27 27 henkilökunta budjettivaroin palk. 21 22 21 20 19 19 ulkopuolisella rahoit. palk. 6 6 7 7 8 8 Hallintohenkilökunta 5 6 6 5 5 5 Yhteensä Budjettivaroin palk. 85,5 89,5 88,5 85,5 84,5 83,5 Ulkopuolisella rahoit. 100 100 102 104 106 106 palk. Yhteensä 185,5 189,5 190,5 189,5 190,5 189,5 2.6 Hallinto Laitoksen hallinnosta vastaa johtaja ja kaksi varajohtajaa sekä laitoksen toimisto. Vastuu laitoksen kaikesta toiminnasta on johtajalla. Varajohtajista toisen vastuualueena on tutkimuslaitteet, tietopalvelut ja tutkimuksen arvioinnin koordinointi, toisen henkilöstön palkkausasiat. Laitoksen johtaja ja varajohtajat ovat tiedekunnan johtoryhmän jäseniä ja johtaja ja toinen varajohtaja tiedekuntaneuvoston jäseniä (tilanne 2013). Tiedekuntaneuvostossa on laitokselta myös muun henkilökunnan edustaja ja opiskelijaedustajia. Johtajan, varajohtajien ja tiedekuntaneuvoston toimikausi päättyy vuoden 2013 lopussa. Laitoksen toimistoa johtaa amanuenssi. Toimistossa työskentelee lisäksi kolme osastosihteeriä ja yksi toimistosihteeri (osa-aikaeläkkeellä vuodesta 2012 lähtien). Osastosihteerien päävastuualueet ovat talousasiat, matka-asiat ja opetusasiat, mutta kukin heistä osallistuu myös laajemmin toimiston eri tehtäviin. Toimistosihteerin tehtävät ovat yleisiä toimistotehtäviä ja opetukseen liittyviä tehtäviä. Toimistossa on käynnissä sukupolvenvaihdos; vuonna 2011 eläköityi osastosihteeri ja suunnittelukaudella jäävät eläkkeelle amanuenssi ja toimistosihteeri. Laitoshallinnon tehtävät ovat lisääntyneet merkittävästi uuden yliopistolain ja keskushallinnon
rakennemuutoksen takia. Sen takia laitos ottaa eläköityvän amanuenssin tilalle kaksi amanuenssia, toisen vuonna 2013 ja toisen eläköitymisen tapahtuessa. Nimityksiä tehtäessä otetaan nykyisen toimistohenkilöstön urakehitys mahdollisuuksien mukaan huomioon. Laitos noudattaa hallinnossaan sen toimintaa parhaiten palvelevia toimintatapoja käyttäen itsenäistä harkintaa. Hallinto on suoraviivaista, ja siitä karsitaan tarpeeton byrokratia. Henkilöstön hallinnollinen painolasti pidetään mahdollisimman pienenä niin, että se voi keskittyä päätehtäviensä opetuksen ja tutkimuksen hoitamiseen. Laitos toimii vastuullisesti osana tiedekuntaa ajaen paitsi omaa myös tiedekunnan parasta. Yliopiston tasolla laitos pyrkii vaikuttamaan siihen, että päätösvaltaa siirretään enemmän laitostasolle ja että yliopiston palvelukeskuksen toiminta niin talous-, henkilöstö- kuin tietohallinnossa tukee aikaisempaa paremmin laitoksien toimintaa. Laitos näkee uhkana hallinnon keskittymisen ja hierarkisoitumisen, joka lisää byrokratiaa ja hidastaa päätöksentekoa. Fysiikan laitoksen laatukäsikirja (versio 2,0) on luettavissa www-osoitteessa:http://www.jyu.fi/science/laitokset/fysiikka/hallinto/jyfl-laatutyo/ Laatukäsikirja päivitetään. Yhteenveto keskeisistä tavoitteista Laitos huolehtii tutkimustoimintansa korkeasta tasosta ja pyrkii yhä parantamaan sitä. Kaikkia tutkimuksen kärkialoja kehitetään tasapainoisesti, mutta tilaa annetaan myös tutkimustoiminnan suuntaamiselle uusille lupaaville aloille. Laitos jatkaa aktiivista rekrytointitoimintaa uusien korkealuokkaisten kotimaisten ja ulkomaisten tutkijoiden palkkaamiseksi. Laitos ylläpitää toimintansa nykyisen laajuuden lisäämällä ulkopuolisen tutkimusrahoituksen määrää. Talouden suunnittelua ja seurantaa tehostetaan erityisesti hankerahoituksen osalta. Opiskelijamäärät pidetään nykyisellä tasolla lisäämällä tarvittaessa rekrytointitoimia. Opinnäytetöiden ohjausta tehostetaan maisterituotannon parantamiseksi ja opiskeluaikojen lyhentämiseksi. Laitos kehittää opetustaan ottamalla käyttöön uusia opetusmenetelmiä ja huolehtimalla oppisisältöjen ajanmukaisuudesta. Opiskelijoiden yksilötason ohjaamista tehostetaan niin, että saavutetaan parempia oppimistuloksia ja opinnot etenevät tavoitetahdissa. Korkeatasoisten ulkomaalaisten maisteri- ja jatko-
opiskelijoiden määrää kasvatetaan. Vakiinnutetaan asema maan suurimpana fysiikan opettajien kouluttajana. Laitos aloittaa säännöllisen opettajien täydennyskoulutuksen. Laitos lisää yhteistyötä etenkin paikallisen teollisuuden kanssa pitäen lähtökohtana laitoksen olemassa olevaa tutkimustoimintaa ja asiantuntemusta. Laitos edistää fysiikan asemaa yhteiskunnassa lisäämällä näkyvyyttään ja tiedottamista tutkimustuloksistaan. Fysiikan laitoksen investointisuunnitelma 2014-2019 Tutkimusala Investoinnin nimi ja kuvaus sekä suunniteltu rahoitus Vuosi Kiihdytinlaboratorio Uusi ECR ionilähde HIISI Intensiivisten suihkujen ja koktailisuihkujen kehittäminen K130- syklotronista: moderni ECR ionilähde. Ionilähde suunnitellaan kansainvälisenä yhteistyönä alan huippuasiantuntijoiden kanssa. Tavoitteena on pitää JYFL-ACCLAB edelleen yhtenä maailman johtavista stabiilien suihkujen laboratorioista. Hankkeeseen saattaa osallistua myös ESA, jonka testeihin tarvitaa ko. ionilähteen avulla saatavia energeettisiä suihkukoktaileja. Sisältyi FIRI-laiterahoitushakemukseen 31.5.2013. 2014-2015 1100.000 Laskennallinen tiede FGCI (Finnish Grid and Cloud Infrastructure) Kansallisella infra-tiekartalla jatkossa oleva hanke josta on myös lähetetty FIRI2013-hakemus. Kokonaisbudjetti JY:n osalta noin 1,5 M vuosille 2014-2019. Ensi vaiheen hankintoihin budjetoitu vuodelle 2014 200 k (Akatemia) + 90 k (JY). Hankkeella ylläpidetään ja päivitetään kansallisesti tärkeää keskiraskaan tieteellisen laskennan hajautettua infrastruktuuria ja datan pilvipalvelua. Hankkeen tieteellinen koordinointi on HY:ssä ja tekninen koordinointi CSC:llä. Mukana hankkeessa ovat kaikki suomalaiset yliopistot joissa tehdään laskennallista tutkimusta. JY:n 2014-2019 1 555 000 (290 k 2014)
Kiihdytinlaboratorio Kok. nanofysiikka sisällä hanke on MLTK:n ja IT-tiedekunnan yhteishanke, jota koordinoi prof. Hannu Häkkinen. Uusi klusterilaitteisto sijoitetaan Agoraan ITtiedekunnan tiloihin ja operointi järjestetään yhteistyönä IT-tiedekunnan ja MLTK:n kesken. Sisältyi FIRI-laiterahoitushakemukseen 31.5.2013. IGISOL järjestelmän modernisointi IGISOL-säteilytysaseman modernisointi fissiotutkimusta varten ja ionisuihkujen manipulointi- puhdistuslaitteiston kehittäminen. IGISOLlaitteisto kykyä tuottaa hyvin eksoottisia suihkuja voidaan entisestään parantaa kryogeenisellä jäähdytyksellä (cryo cooler) ja laser-ionisaatiolla. Ionisaatioskeemojen etsiminen on helpointa ja turvallisinta off-line oloissa käyttäen siihen sopivaa lähdettä ( 252 Cf fissio-lähde). Lisääntyvän intensiteetin myötä IGISOL-suihkujen nopea massa-puhdistaminen tulee entistä tärkeämmäksi. MR-TOF laitteistoa tullaan käyttämään juuri tähän tarkoitukseen.. Sisältyi FIRI- laiterahoitushakemukseen 31.5.2013. Uusi yleis-afm AFM on NSC:n tärkeimpiä työkaluja ja sen uusiminen tulee lähivuosina tärkeäksi. 2014 225.000 2014 200 000 Kok. nanofysiikka Kok. nanofysiikka ja kiihdytinlaboratorio Kiihdytinlaboratorio 2014-2015 2014-2015 Puhdastilainfrastruktuurin päivittäminen ajanmukaiseksi NSC puhdastila on voimakkaassa käytössä käytännössä kaikkien kokeellisen materiaalifysiikan ryhmien toimesta, mukaan lukien kiihdytinpohjainen materiaalifysiikka. Lisäksi Akatemian fysiikan tutkimuksen katselmuksessa sen todettiin olevan hyvin tärkeä osa JYn ja samalla Suomen fysiikan infrastruktuuria, vaikkei virallista statusta olekaan. Kuitenkaan olemassa olevan infran ajanmukaistamiseksi ei ole olemassa rahoitusta. Lähiaikoina useat tärkeät, mutta pienemmät instrumentit ovat tulossa tiensä päähän ja tarvitsevat uuden laitteen tilalle. Näihin kuuluvat mm. ellipsometri ohutkalvojen paksuuksien mittaamiseen, maskinkohdistin fotolitografiaan sekä piisaha piikiekkojen leikkaukseen. Helium Ion Microscope (HIM) Nanomittakaavan työstöön (3-5 nm) ja mikroskopiaan (res. 0.25 nm) käytettävä monipuolinen laitekokonaisuus, jolla erittäin monipuoliset ominaisuudet (myös alkuaineanalyysi, tomografia- ja TEM-näytteiden valmistus, työstöön myös Ne-suihku). Sovellusmahdollisuuksia kaikilla materiaalifysiikan ryhmillä, ml. kiihdytinpohjainen materiaalifysiikka. Sovellusmahdollisuuksia myös kemiassa. Sopii hyvin erityisesti biologisiin näytteisiin, koska näytteitä ei tarvitse pinnoittaa metallilla kun varauskompensaatio on mahdollista. MARA-separaattorin instrumentointi MARA-separaattorilla eroteltujen eksoottisten ytimien tutkimuslaitteisto: kaasukammio (gas cell), RF-ioniohjain, kaasunkäsittelylaitteisto, kryogeeninen jäähdytin (cryo cooler). MARA:lla massavalitut fuusiohöyrystystuotteet pysäytetään puhtaalla jalokaasulla paineistettuun kammioon. Kammiosta virtaa kaasua suurella nopeudella pienen aukon kautta RF-jäähdyttimeen. Kaasun mukana kulkeutuvat myös tutkittavat fuusiotuotteet. Jäähdyttimen jälkeen voidaan tehdä ns. isobaarivalinta joko laser-ionisaatiolla tai ohjaamalla tuotteet MR- TOF massa spektrometriin. Tuotteita voidaan tutkia monipuolisesti laser- 2015-2016 300 000 1 150 000 550.000
Kok. nanofysiikka Nanotiede/ Pehmeän aineen fysiikka/ Teollisuusfysiikka Kok. nanofysiikka ja kiihdytinlaboratorio Kiihdytinlaboratorio Kiihdytinlaboratorio Kiihdytinlaboratorio ionisaatiolla, mittaamalla suoraan tuotteen massa tai ohjata isobaari- ja massavalitut tuotteet mittausasemalle jossa voidaan tehdä puhdasta spektroskopiaa. Matalien lämpötilojen AFM/STM Scanning probe mikroskopia matalissa lämpötiloissa ei toistaiseksi ole mahdollista JY:ssä ja on välttämätöntä monille uusille kokeille Matalaenergiainen röntgentomografia (SXCT) Nanotomografiaa alle kev:n röntgenenergialla. Yhdistettynä kryogeeniseen näytteidenkäsittelyyn mahdollistaa kokonaisten solujen kuvaamisen lähes natiivissa tilassa. Sopii kaikkiin matalan Z:n materiaaleihin. Voimakkaasti kehittyvä tekniikka, joka on tuottanut erittäin mielenkiintoisia tuloksia esimerkiksi tuman kolmiulotteisesta rakenteesta. Muut sovellusalueet vielä koskematta. Vain kolme toimivaa installaatiota maailmassa. Sopii Tomografialaboratorion ekspertiisiin ja solubiologian paikallisiin ja kansallisiin tarpeisiin. Sisältää merkittävää yhteistyötä Lawrence Berkeley National Laboratoryn kanssa. Heliumin keräys ja kierrätysjärjestelmän ajanmukaistaminen Nesteheliumin hinnat ovat olleet viime aikoina voimakkaassa nousussa, mikä tarkoittaa että fysiikan laitoksen tulee entistä tehokkaammin kerätä talteen ja kierrättää höyrystynyt He. Olemassa oleva infrastruktuuri on pahoin vanhentunut ja tarvitsee jatkuvaa huoltoa, lisäten kustannuksia tarpeettomasti. Hankkimalla uusi kompressori ja siten lisäämällä paineistetun He kierrätyksen kapasiteettia voidaan tilannetta korjata huomattavasti parempaan suuntaan. Kiihdyttimen uusi ohjausjärjestelmä Uusi syklotronien ohjausjärjestelmä korvaamaan ikääntynyt Alcontsysteemi. Vanhan Alcont-systeemin hallitsija Honeywell on ilmoittanut, että Alcontin kaikenlainen tuki loppuu yhtiön keskityttyä uudempiin järjestelmiin. Jotta JYFL:n kiihdyttimien toiminta voidaan taata tulevaisuudessa, ohjausjärjestelmä on päivitettävä/vaihdettava asteittain kokonaan uuteen järjestelmään. Uudet suurtehovahvistimet K130 syklotsonille Suurtehovahvistimet korvaamaan RF-putket K130 syklotronissa. RFtaajuudella toimivien putkivahvistimien markkinat maailmassa pienenevät siirryttäessä usiin digitaalisiin järjestelmiin. Näin ollen on oletettavaa, että RF-putkien valmistus loppuu lähivuosina. RF-putkiin pohjautuva vahvistinjärjestelmä on vaihdettava moderniin puolijohdetekniikkaan perustuviin vahvistimiin kiihdytinlaitteiston toiminnan takaamiseksi. Pelletron-kiihdyttimen modernisointi Uusi suihkulinja sekä mittauskammiossa että ilmaan mikrokapillaarin läpi ammuttujen ionien avulla tehtäviä säteilytyksiä ja tutkimuksia varten monipuolistaa Pelletronin käyttöä myös elektroniikkakomponenttien testauksen suuntaan sekä mahdollistaa entistä paremmin esimerkiksi tyhjiöstä vaurioituvien biologisten näytteiden tutkimuksen. Pelletronkiihdytin on aikoinaan VTT:lle hankittu H- ja He-ionikiihdyttimeksi mutta tutkimukset tänään vaativat korkeasti varattuja raskaita suihkuja. Sekä ionilähdepään että kiihdyttimen jälkeisen ionioptiikan uusimisella kiihdytin saadaan tuntuvasti suorituskykyisemmäksi ja vastaamaan nykyistä pääkäyttöä. 2016 500 000 2014-16 1 250 000 2014 60 000 2015-2019 800.000 2016-1000.000 2015-2018 550.000
Kiihdytinlaboratorio Kiihdytinlaboratorio Kiihdytinlaboratorio Uudet suihkulinjat radiolääkeisotooppien tuottamiseksi JY on tehnyt esisopimuksen juuri perustetun JyPET Oy:n kanssa 18 F - isotoopin tuottamiseksi SYK:in rakentamaan ja JyPET Oy:n kalustamaan GMP-laboratorioon FDG:n kaupalliseksi tuottamiseksi. Tätä varten on varauduttava rakentamaan uusi suihkulinja ja rikastettu vesikohtio. Myös MAP ja belgialainen lääkeyritys ovat ottaneet yhteyttä alfa-aktiivisen pitkäikäisen radioterapialääkeaineen tuottamisen aloittamisesta. Alkaessaan, myös tämä vaatii erillisen suihkulinjan K30-syklotronille. Mahdollinen EAKR-rahoitus. Tehokas uusi ilmaisin- ja datankeruusysteemi IGISOLille Uusi tehokas säteilynilmaisin- ja tiedonkeruulaitteisto IGISOLin spektroskopiamittauksia varten. Nykyaikaisilla gamma-säteilyilmaisimilla saavutetaan helposti n. 4-6 kertainen havaitsemistehokkuus ja parempi signaali/tausta suhde verrattuna käytössä oleviin ilmaisimiin. Tiedonkeruulaitteiston päivityksessä siirrytään analogiaelektroniikasta täysin digitaalisen signaalinkäsittelyyn. Elektronisuihkuioniloukku IGISOLille Elektronisuihkuioniloukku (EBIS) IGISOL-laiteistoa täydentämään. Penning-loukussa tehtävien mittausten tarkkuus määritellään Lisäämällä ionien varausastetta, niiden syklotronitaajuus f kasvaa, jolloin f/f kasvaa, eli tarkkuus paranee. EBIS-laitteisto on ionien varausastetta voidaan lisätä suhteellisen helposti häiritsevän taustan kasvamatta. 2015-2016 870.000 2017 240.000 2016 220.000