Fysiikan laitoksen toiminta- ja taloussuunnitelma v. 2010-2014 1. Toiminta-ajatus ja toiminnan esittely 2. Koulutus 3. Tutkimus 4. Hallinto 5. Rahoitus 6. Henkilöstösuunnitelma 1. Toiminta-ajatus ja toiminnan esittely Toiminta-ajatus Fysiikan laitos harjoittaa kokeellisen ja teoreettisen fysiikan perustutkimusta ja soveltavaa tutkimusta. Tutkimustoiminta on korkeaa kansainvälistä tasoa, ja se perustuu laajaan kansalliseen ja kansainväliseen yhteistyöhön. Laitos palvelee yhteiskuntaa antamalla sen käyttöön tutkimukseen perustuvaa tietoa ja kouluttamalla asiantuntevaa työvoimaa. Laitos antaa kandidaatin, maisterin, lisensiaatin ja tohtorin tutkintoon johtavaa laaja-alaista ja kansainvälisesti kilpailukykyistä fysiikan opetusta. Laitoksen toiminnan perusta on vahva yhteisöllisyys, jota vaalitaan ja edistetään. Tutkimusprofiili Laitoksen tutkimustoiminta keskittyy kolmeen fysiikan alaan: ydin- ja kiihdytinpohjainen fysiikka, materiaalifysiikka ja suurenergiafysiikka. Tutkimusalat muodostavat monipuolisen kokonaisuuden, joka luo edellytykset laaja-alaisen fysiikan opetuksen järjestämiseen niin perus- kuin jatkokoulutuksessa. Tutkimusalojen välistä poikkitieteellistä tutkimusta edistetään. Opetus Laitoksessa voi suorittaa kandidaatin tutkinnon pääaineena fysiikka ja maisterin tutkinnon neljässä pääaineessa, fysiikassa, soveltavassa fysiikassa, teoreettisessa fysiikassa ja elektroniikassa. Laitoksessa annetaan myös fysiikan opettajan koulutusta yhteistyössä Opettajankoulutuslaitoksen ja Normaalikoulun kanssa. Tutkijakoulutus toteutetaan tutkijakouluissa. Laitos koordinoi valtakunnallista Hiukkas- ja ydinfysiikan tutkijakoulua sekä Nanotieteiden tutkijakoulua ja on mukana kolmessa muussa valtakunnallisessa tutkijakoulussa. Osa Suomen korkeakoulujen yhteisestä fysiikan alan jatkokoulutuksesta annetaan Jyväskylän kansainvälisessä kesäkoulussa. Laitos osallistuu teollisuusfysiikan ja opettajankoulutuksen muuntokoulutusohjelmiin ja toteuttaa opetusyhteistyötä Tampereen yliopiston ja Tampereen teknisen yliopiston kanssa Yliopistoallianssissa. Laitos tehostaa ulkomaisten opiskelijoiden rekrytointia. Yhteiskunnallinen vaikuttavuus Laitoksen tutkimus- ja koulutustoiminnan yhteiskunnallinen merkitys ja tehtävät ovat moninaiset sisältäen Keski-Suomen alueen teollisuutta ja elinkeinoelämää palvelevat koulutus- ja maisteriohjelmat (teollisuusfysiikan, uusiutuvan energian ja nanotieteiden maisteriohjelmat), korkean tekno-
logian asiantuntemusta ja asiantuntijoita tuottavat tutkimus- ja koulutuskeskittymät (kiihdytinlaboratorio, monitieteinen NanoScience Center). Laitos on myös maan johtava fysiikan opettajien kouluttaja. Alueellista merkitystä on myös laitoksen vilkkaalla kansainvälisellä toiminnalla runsaine tutkijavierailuineen ja usein järjestettävine konferensseineen. Laitoksen näkyvyyden ja julkisuuskuvan kehittämiseksi laitokseen on nimetty tiedotusvastaava. 2. Koulutus Opiskelijavalinta Suunnittelukauden tärkein haaste on opiskelijarekrytointi, jossa painopiste on kasvava yhteistyö koulujen kanssa ja laitoksen tunnettuvuuden lisääminen. Rekrytointipohjaa laajennetaan siten, että kohderyhmänä on kaikki pitkän matematiikan ylioppilaskokeen menestyksellisesti suorittaneet. Opiskelijoita otetaan kahdesti vuodessa. Opiskelijoita rekrytoidaan myös erillisellä haulla ammattikorkeakouluista ja muista yliopistoista suoraan maisteriopintoihin ja kansainvälisiin maisteriohjelmiin. Opettajankoulutukseen voi hakeutua joko suoraan opiskelijavalinnan yhteydessä, fysiikan aineopintojen jälkeen tai maisterin tutkinnon jälkeen. Jatkokoulutukseen järjestetään haku kaksi kertaa vuodessa. Ulkomaisten perus- ja jatkotutkinto-opiskelijoiden määrää kasvatetaan suunnitelmallisesti. Koulutus Kandidaattivaiheen ja maisteriopintojen tutkintovaatimukset päivitettiin keväällä 2009. Tutkintovaatimukset päivitetään jatkossa kolmen vuoden välein. Uusien opiskelijoiden erilaiset valmiudet otetaan huomioon opetuksen toteutuksessa heti opintojen alussa. Hyvät fysiikan ja matematiikan pohjatiedot omaavat opiskelijat voivat opiskella nopeutetun ohjelman mukaisesti. Fysiikan propedeuttista opetusta lisätään mahdollistamaan nykyistä laajempi opiskelijoiden rekrytointipohja. Opettajankoulutuksen tieteellisyyden edistämiseksi laitos kannattaa matemaattisluonnontieteellisen tiedekunnan ja kasvatustieteellisen tiedekunnan yhteisprofessuurien perustamista didaktiikan alalle. Suunnittelukaudella tiivistetään teollisuusfysiikan yhteistyötä erityisesti uusiutuvien energioiden maisteriohjelman kanssa ja lisätään yhteistoimintaa VTT:n ja Jyväskylän ammattikorkeakoulun JAMK:n kanssa. Jatkokoulutus toteutetaan tutkijakouluissa. Tohtoritutkintotavoitteiden saavuttaminen vaatii sekä opiskelijoiden rekrytointia muista korkeakouluista ja ulkomailta että lisää voimavaroja jatkoopiskelijoiden ohjaukseen ja palkkaukseen sekä opintojen tehostamista niin, että jatko-opintoihin
käytetty aika lyhenee nykyisestä. Tavoitteiden saavuttaminen vaatii päätoimisten jatkoopiskelijoiden määrän nostamista 85:een. Opetuksen ja opiskelun säännöllistä arviointia jatketaan ja valmistuneiden sijoittumista seurataan. Erityisenä kehittämiskohteena on palautteen analysointi ja sen pohjalta tehtävät uudistukset koulutuksessa. Fysiikan laitos toimii vuosina 2010 2012 valtakunnallisena yliopistokoulutuksen laatuyksikkönä. Taulukko 1. Koulutukseen liittyvät vuositavoitteet Vuosi 2010-2014 Aloituspaikat (syksy + kevät) 80 +20 FK-tutkinnot 50 FM-tutkinnot (joista opettajia) 45 (15) FL-tutkinnot 3-5 FT-tutkinnot 14 3. Tutkimus Tutkimuksen kaikilla aloilla pyritään kansainväliseen näkyvyyteen ja kansainvälisen tiedeyhteisön korkealle arvostamiin tutkimustuloksiin. Tutkimuksen painopiste on perustutkimuksessa; soveltava tutkimus perustuu perustutkimukseen. Korkeatasoiseen kokeelliseen tutkimukseen luovat hyvät edellytykset monipuolinen materiaalifysiikan ja ydinfysiikan laitekanta, jota tulevat entisestään vahvistamaan uusi syklotroni (2010) ja nanotomografialaite (2009). Tutkimustoiminnalle on ominaista vilkas kansainvälinen yhteistoiminta. Tärkeimpiä yhteistyötahoja perustutkimuksen osalta ovat CERN, GSI Darmstadt/FAIR ja useat muut kiihdytinkeskukset sekä kiihdytinlaboratorion ulkomainen käyttäjäkunta, ja soveltavan tutkimuksen osalta ESA. Tärkeitä kotimaisia yhteistyökumppaneita ovat perustutkimuksen osalta Fysiikan tutkimuslaitos HIP (Jyväskylän yliopiston ja neljän muun yliopiston yhteinen tutkimuslaitos) ja soveltavan tutkimuksen osalta VTT, STUK ja paperiteollisuus. Nanotieteissä harjoitetaan laajaa poikkitieteellistä tutkimusta biologien ja kemistien kanssa Nanoscience Centerissä sekä koordinoidaan alan kansallista yhteistoimintaa. Teoreettisen tutkimuksen painopistealoja ovat ultrarelativististen raskasionitörmäysten fysiikka sekä hiukkasfysiikka ja kosmologia, joissa tärkeänä yhteistyötahona on HIP, sekä laskennallinen nanofysiikka ja materiaalitiede. Laitoksen tutkimustoiminnan tärkeimmät kehityskohteet suunnittelukaudella 2010-2014 ovat: Uuden syklotronin ja kiihdytinlaboratorion laajennuksen vaatimat muutostyöt ja uuden syklotronin käyttöönotto. FAIR-hankkeeseen liittyvä tutkimus- ja laiterakennustoiminta. CERN-ALICE-koe ja sen tulosanalyysi. Ultrarelativististen raskasionitörmäysten kokonaisvaltaisen mallinnuksen kehittäminen. Nanotomografialaitteella tapahtuvan perustutkimuksen, teollisuusyhteistyön ja palvelututkimuksen alkuun saattaminen ja kehittäminen. Laskennallisen ja teoreettisen tutkimuksen kehittäminen nanotieteissä ja pehmeän aineen
materiaalifysiikassa. Nanofysiikan ja teknologian teollisuusyhteistyön kehittäminen. Ionisuihkupohjaisten menetelmien kehittäminen ja soveltaminen biologiseen kuvantamiseen ja nanofluidistiikkaan sekä herkkien ohutkalvojen tutkimukseen. Kaikkeen laitoksen tutkimustoimintaan liittyy keskeisenä osana koulutus. Perustutkinto- ja jatkoopiskelijat ovat tutkimustoiminnan oleellinen voimavara. Kansainvälistä yhteistyötä tutkijakoulutuksessa kehitetään ja ulkomaisten jatko-opiskelijoiden rekrytointia tehostetaan. Vuodesta 2006 lähtien laitoksella on toiminut Suomen Akatemian FiDiPro-ohjelman rahoittama ydinfysiikan teoriaohjelma. Tavoitteena on saada ohjelmalle uusi FiDiPro-rahoitus nykyisen päätyttyä ja FiDiPro-rahoitus myös nanotieteiden alalle. Laitoksella toimii ydin- ja kiihdytinpohjaisen fysiikan huippututkimusyksikkö, jonka Suomen Akatemialta tuleva rahoitus päättyy 2011. Laitoksen tutkimuksen pääaloille pyritään saamaan uusia Suomen Akatemian rahoittamia huippututkimusyksikköjä. Laitos osallistuu yhteiseurooppalaisen neutriinoilmaisimen (LAGUNA-hanke) suunnitteluhankkeeseen ja varautuu ilmaisimen mahdolliseen sijoittamiseen Pyhäsalmen kaivokseen. 4. Hallinto Fysiikan laitos on hoitanut hallintonsa laitoksen kokoon ja toiminnan monipuolisuuteen nähden vähäisin voimavaroin. Yliopistolain uudistukseen liittyvien hallinnollisten muutosten odotetaan antavan nykyistä enemmän tilaa laitoksen itsenäiselle harkinnalle ja päätöksenteolle sekä vapauttavan voimavaroja laitoksen perustehtäviin, tutkimukseen ja opetukseen. Laitoksen tehokkaan toiminnan kannalta on välttämätöntä, että hallinnon keskeiset toiminnot suoritetaan jatkossakin laitoksen oman hallintohenkilökunnan toimesta. 5. Rahoitus ja infrastruktuuri Laitoksen rahoituksen suuri epäkohta on ollut budjettirahoituksen huono ennakoitavuus ja kertaluontoisten erien suuri osuus budjetissa. Yliopiston rahoitusmalli ei ole huomioinut fysiikan ja muiden paljon tutkimuslaitteita ja laboratorioita vaativien alojen kohdalla oikein toiminnan tulosten suhdetta toiminnan kustannuksiin. Laitoksen toiminnan ja taloudenpidon kannalta on oleellista, että uuden yliopistolain voimaantulon yhteydessä uudistettava yliopiston sisäinen rahoitusmalli toimii tässä suhteessa paremmin ja luo vakautta ja ennustettavuutta laitoksen saamiin voimavaroihin. Laitoksen projektihallinnon käytänteitä kehitetään rahoituksen käytön suunnitelmallisuuden ja budjettiseurannan parantamiseksi.
Taulukko 2. Talousarvio vuodelle 2010. (Arvonlisäveron vaikutusta ei huomioitu.) Menot k Laitoksen perustoiminta ja infrastruktuuri 10150 - palkat (virat, tss. toimet, tuntiopetus) 4250 - tutkijakoulut, harjoittelu jne. 1100 - laitehankinnat 400 - kiihdytinlaboratorion laajennuksen varustaminen 500 - tilat 2100 - kulutusmenot, hallinto ja yleiskustannukset jne. 1800 Ulkopuoliset projektit 3950 - palkat 2500 - muut menot 1450 Yhteensä 14100 Tulot Jyväskylän yliopisto 9500 Ulkopuolinen rahoitus 4600 Yhteensä 14100 Kiihdytinlaboratorion uusi syklotroni (5.000 k ) rahoitetaan entisen Neuvostoliiton velkakonversiona, ja kiihdytinlaboratoriorakennuksen laajennusosan (n. 3.500 k ) kustantaa ja vuokraa yliopistolle Senaattikiinteistöt ja sen toimintaa jatkava kiinteistöyhtiö. Uuden kiihdyttimen varusteluun (n. 1.400 k /3v) yliopisto pyrkii saamaan rahoitusta OPM:n kanssa käymissään sopimusneuvotteluissa. Yliopiston vuosina 2010-12 saama rahoitus kiihdytinlaboratorion kansallisesta toiminnasta on 1.700 k /vuosi, jossa on 600 k :n lisäys aikaisempaan rahoitukseen. Kiihdytinlaboratorion laajennuksen ja uuden kiihdyttimen lisäys kiinteistö- ja käyttömenoihin on noin 390 k /vuosi, josta noin puolet kattaa yliopiston ml-tiedekunnalle osoittama lisärahoitus. Kiihdytinlaboratorion omarahoitteiset in-kind toimitukset FAIR-hankkeeseen ovat noin 300 k /vuosi. Kiihdytinlaboratorio varautuu huippuyksikköasemansa päättymiseen 2011 ja tekee suunnitelman korvaavan rahoituksen hankkimiseksi (nykyinen rahoitus n.950 k /vuosi). Ionisuihkuilla tapahtuvan materiaalitutkimuksen laitekanta on kehittynyt hyvin Pelletronkiihdyttimen ja siihen liittyvien uusien mittalaitteitten myötä. Tilarajoitukset estävät laitekannan merkittävän laajentamisen Pelletronin ympärille, joten uutta laboratoriotilaa tullaan tarvitsemaan lähivuosina. Tarvittavien oheislaiteinvestointien määrä seuraavan kolmen vuoden aikana on n. 650 k. Tulevaisuuden laitehankintasuunnitelmiin kuuluvat ns. kolmannen sukupolven laite nanokokoluokan litografiaan ja kuvantamiseen (1-5 M ) ja ohutkalvojen kasvatuslaitteisto (0,3 M ), joiden toteutuminen riippuu ulkopuolisesta rahoituksesta. Laitoksella otetaan vuonna 2009 käyttöön nanotomografialaite (arvo 1.500 k ) materiaalitutkimuksen käyttöön. Laitteen käyttöä varten tulee hankkia mikrokokoluokan näytteenkäsittelylaitteisto ja muita oheislaitteita, joiden arvo on noin 100 k. Nanotieteiden laitekantaa kehitettiin vuosina 2004-2007 erillisrahoituksella (EAKR). Laitekannan ajanmukaisena pitäminen edellyttää vuosina 2010-12 noin 630 k :n hankintoja ja noin 240 k :n
huoltokustannuksia. Tulevaisuuden laitehankintasuunnitelmiin kuuluu lisäksi uusi elektronisuihkulitografialaitteisto (noin 700 k ) ja uudet AFM-laitteistot (650 k ). Laskennallinen fysiikka tarvitsee CSC:n valtakunnallisten superkoneiden lisäksi paikallista keskiraskaaseen laskentaan ja ohjelmistojen kehittelyyn soveltuvaa kapasiteettia. Nykyisistä koneista Opaali- ja Linuxfs-klusterit jouduttaneen uusimaan vuosien 2010-12 aikana. Näiden laiteinvestointien ylläpidon ja uusimisen kustannukset ovat noin 200 k. Myöhemmin joudutaan uusimaan SGI-rinnakkaislaskentakone, jonka kustannus on noin 600 k. ALICE-kokeen tulosanalyysin vaatiman paikallisen laskentakapasiteettitason ylläpitäminen tulee vaatimaan n. 50 k :n investoinnin suunnittelukauden loppupuolella. Fysiikan laitos selvittää mahdollisuuden hankkia ja ylläpitää laskentakapasiteettia yhteistyössä koko tiedekunnan ja IT-tiedekunnan kanssa. 6. Henkilöstösuunnitelma Virat ja virkajärjestelyt Laitoksen henkilöstöohjelman tavoitteena on tukea laitoksen koulutuksen ja tutkimuksen pääaloja sekä soveltavien alojen kehittämistä, edistää tutkijoiden liikkuvuutta ja etenemistä akateemisella uralla. Laitos tulee käyttämään uuden yliopistolain ja neliportaiseen tutkijanuraan siirtymisen tarjoamia mahdollisuuksia henkilöstörakenteensa kehittämiseen ja uuden henkilöstön joustavaan rekrytoimiseen. Laitos tukee kannustavasti senioritason avaintutkijoiden urakehitystä ja antaa heille lisää vastuuta tutkimuksen johtamisessa ja opetuksessa samalla sitoen heitä laitokseen tulevaisuuden vastuunkantajiksi. Kaikkien virkojen, jotka edellyttävät akateemista loppututkintoa, tehtäväkuvaan sisällytetään sekä opetusta että tutkimusta. Tutkimus- ja tehtäväalueet arvioidaan aina virkojen vapauduttua, ja tarvittaessa virat kohdennetaan uudelleen laitoksen tutkimusstrategian mukaisesti. Seuraavan 5-10 vuoden aikana noin puolet nykyisistä professoreista on tulossa eläkeikään. Jatkuvuuden takaamiseksi vuonna 2010 esitetään perustettavaksi 2 uutta professorin virkaa, jotka kohdennetaan ydin- ja kiihdytinpohjaisen fysiikan ja teoreettisen suurenergiafysiikan aloille. Kokeellisen hiukkasfysiikan koulutusta ja tutkimusta vahvistetaan perustamalla uusi pysyvä erikoistutkijan virka 1.1.2010 alkaen. Fysiikan assistentin virat lakkautetaan ja vapautuvat määrärahat kohdennetaan uusien virkojen perustamiseen ja ma. tutkijatohtorien palkkaukseen. Henkilöstön rekrytoinnin käytänteitä ja suunnitelmallisuutta kehitetään. Määräaikaisten työsuhteiden kohdalla pyritään nykyistä pitempiin nimityskausiin, mikä vaatii laitokselta ja tutkimusryhmiltä henkilöstösuunnittelun ja tarvittavan resursoinnin pitkäjänteisyyden lisäämistä. Vuosi 2010 Uudet professorin virat (2). Virat kohdennetaan teoreettisen suurenergiafysiikan sekä ydin- ja kiihdytinpohjaisen fysiikan aloille. Näin taataan näiden alojen opetus- ja tutkimustoiminnan jatkuvuus nykyisten viranhaltijoiden jäädessä eläkkeelle lähivuosina.
Erikoistutkijan virka (1). Kokeellisen hiukkasfysiikan koulutusta ja tutkimusta vahvistetaan perustamalla uusi pysyvä erikoistutkijan virka 1.1.2010 alkaen. Perusteluna viran perustamiseksi on laitoksen lisääntynyt toiminta CERNin tutkimushankkeissa (LHC/ALICE). Tehtäviä on hoidettu ma. yliassistentin viralla vuodesta 2006 alkaen. Laboratoriomestarin virka (1). Vuonna 2009 vapautuva laboratoriomestarin (vakanssino: 10396) virka esitetään täytettäväksi välittömästi viran vapauduttua. Viran haltijan vastuualueena on tutkimuslaitteiden LVI-kehitys- ja huoltotyöt. Vuodet 2011-2012 Laboratorioinsinöörin virka (1). Avoinna oleva fysiikan laboratorioteknikon virka (vakanssi no: 11185) lakkautetaan ja perustetaan uusi laboratorioinsinöörin virka. Viran haltijan tehtävät liittyvät kiihdytinteknologiaan. Laitokselta vapautunee vuonna 2010 erikoissuunnittelijan virka (vakanssino: 13350), jonka vastuualueena on ollut laitoksen ATK. Virka täytetään pysyvästi vuonna 2011 vastuualueena tutkimusryhmien tietojärjestelmät. Laitokselta vapautuu vuosina 2010-2012 yksi lehtorin ja yksi laboratorioinsinöörin virka. Lehtorin virka kohdistetaan perus- ja jatkokoulutukseen ja laboratorioinsinöörin virka erilaisiin suunnittelutehtäviin (autocad). Vuodet 2013-2014 Kolme uutta professorinvirkaa, joista yksi kohdennetaan ydin- ja kiihdytinfysiikkaan kaksi materiaalifysiikkaan. Näin taataan näiden alojen opetus- ja tutkimustoiminnan jatkuvuus viran nykyisten haltijoiden jäädessä eläkkeelle. Lisäksi perustetaan professorin virka kokeelliseen suurenergiafysiikkaan.