Одним из традиционных научных направлений на кафедре являются исследования, связанные с генерацией электромагнитного изучения (ЭМИ) в микроволновом, рентгеновском и гамма- диапазонах и физика интенсивных пучков заряженных частиц. Коротковолновые ЭМИ находят широчайшее применение во всевозможных областях науки, техники и технологии (например, в радиофизике и физике плазмы, твердом теле, атомной и ядерной физике, биологии и биохимии, медицине, материаловедении и т.д.). Эти исследования связаны с теоретическими разработками, экспериментальными наблюдениями и компьютерным моделированием. Приведем примеры, рассказывающие о последних наиболее интересных результатах.
   Теория: Большой цикл работ посвящен изучению нелинейных электромагнитных волн, возбуждаемых при инжекции заряженного пучка в плазму или, так называемые, замедляющие системы (где скорость волн меньше скорости света). Тогда пучок заряженных частиц активно возбуждает электромагнитные волны, амплитуда которых в конечном счете столь велика, что кардинально изменяет структуру самого пучка, разбивая его на отдельные сгустки. Причем в определенных условиях возникают квазиравновесные состояния, когда распространение ЭМИ и движение зарядов оказываются взаимно синхронизованными. Наиболее яркое проявление подобной самофокусировки - открытие пучковых солитонов, т.е. уединенных волн, самосогласованных с движением сгустка зарядов. Парадоксальность этого образования состоит в том, что (благодаря черенковскому обращению знака взаимодействия заряженных частиц в замедляющих системах) одноименно заряженные частицы оказываются динамически связанными в коротком сгустке.
   Но самое удивительное заключается в том, что эти, казалось бы, красивые, но сугубо теоретические модели имеют прямое отношение к оценке эффективности работы реальных приборов, предложенных для генерации СВЧ (миллиметровых и инфракрасных ЭМИ). Исследования по лазерам на свободных электронах, применяемых для генерации особо коротковолновых ЭМИ, были поддержаны грантом по программе. “Университеты России”.
   Эксперимент: Здесь новой темой являются экспериментальные исследования, так называемого, поляризационного тормозного излучения (ПТИ), недавно ознаменовавшиеся практически первым достоверным его наблюдением. ПТИ - тормозное излучение быстрых зарядов (в принципе, любых) на атомных оболочках. В наиболее важной для различных применений области энергий фотонов 1-20 кэВ ПТИ имеет коллективный характер и вносит основной вклад в ЭМИ. ПТИ четко отражает микроструктуру вещества и поэтому может эффективно использоваться для ее анализа. По существу, наблюдение ПТИ - новый способ исследования структурных характеристик различных материалов. Программа по ПТИ поддержана грантом РФФИ
   Успешное наблюдение ПТИ стало возможным благодаря использованию в экспериментах электронного ускорителя нового поколения, созданного в НИИЯФ МГУ.