В 1985 году окончил с отличием Московский
физико-технический институт по специальности экспериментальная ядерная
физика, в 1988 году — очную аспирантуру этого же института. Далее — в Институте
высоких температур (ИВТ) АН СССР: научный сотрудник, заведующий Отделением
низкотемпературной плазмы, заместитель директора по науке. С 2018 года — директор
Объединенного института высоких температур РАН.
Зав. кафедрой физики высоких плотностей энергии МФТИ, читает
курсы лекций «Физические основы диагностики низкотемпературной плазмы» и
«Методы диагностики пылевой плазмы».
Член-корреспондент РАН c 2008 года, академик РАН c
2016 года — Отделение энергетики,
машиностроения, механики и процессов управления.
Академик О.Ф. Петров — ведущий специалист в области
экспериментального изучения низкотемпературной, в том числе сильнонеидеальной, плазмы
с макрочастицами дисперсной фазы (пылевой плазмы), в области разработки методов
диагностики плазмы и ее использования в энергетике. Один из руководителей
мегапроекта «Фундаментальные основы энергетики будущего». Свои научные
результаты О.Ф. Петров неоднократно представлял в качестве приглашенных
докладов на международных и российских конференциях.
С 1988 года — кандидат физико-математических наук, с
2000 года — доктор физико-математических наук, с 2006 года — профессор.
О.Ф. Петровым разработан комплекс оригинальных методов
диагностики термической плазмы с макрочастицами, экспериментально изучены ее
оптические и динамические характеристики, электропроводность и зарядовый
состав, процессы переноса излучения, механизмы и условия формирования
упорядоченных структур макрочастиц в плазме при сильном взаимодействии
макрочастиц.
О.Ф. Петровым выполнен цикл приоритетных экспериментальных
исследований теплофизических свойств и процессов в плазменно-кристаллических
структурах (плазменно-пылевых кристаллах и жидкостях) в сильнонеидеальной, в
том числе в сильнонеравновесной, пылевой плазме как в лабораторных условиях,
так и в условиях микрогравитации: в термической плазме при атмосферном
давлении, в плазме газовых разрядов низкого давления при комнатных и криогенных
температурах, в плазме, индуцированной ультрафиолетовым излучением, в плазме
при воздействии электронного пучка.
О.Ф. Петровым впервые экспериментально изучены явления
переноса в плазменно-пылевых диссипативных структурах, обнаружено аномальное
поведение диффузии и вязкости в сильнонеидеальных структурах.
Под руководством О.Ф. Петрова впервые было проведено
экспериментальное определение потенциала взаимодействия между частицами
дисперсной фазы в слабоионизованной плазме, что необходимо для анализа таких
теплофизических характеристик, как давление, внутренняя энергия, а также для
вычисления кинетических коэффициентов (вязкости, диффузии).
В работах О.Ф. Петрова впервые экспериментально
обнаружен и изучен двухстадийный фазовый переход кристалл-жидкость с
образованием промежуточной фазы в квазидвумерных плазменно-пылевых структурах.
Впервые выполнен анализ методом динамической энтропии наблюдаемых в
эксперименте фазовых переходов в сильнонеравновесных плазменно-пылевых
кластерах. Впервые экспериментально реализована и изучена сверхвысокая зарядка
пылевых частиц при воздействии высокоэнергетичного электронного пучка, что позволяет
создать высокоскоростной электростатический ускоритель макрочастиц.
О.Ф. Петров принимает активное участие в программе
«Плазменный кристалл» по изучению пылевой плазмы в условиях микрогравитации. В
ходе реализации программы был выполнен комплекс экспериментальных исследований
сильнонеидеальной пылевой плазмы, инициированной солнечным ультрафиолетовым
излучением, тлеющим разрядом постоянного тока и высокочастотным разрядом, в
условиях микрогравитации как на орбитальном комплексе «Мир», так и на Международной
космической станции (МКС).
Под руководством О.Ф. Петрова проведены эксперименты с
удержанием сильнонеидеальных кулоновских структур пылевых частиц в стационарных
неоднородных магнитных полях в условиях микрогравитации (космический
эксперимент «Кулоновский кристалл» на Международной космической станции (МКС))
и при криогенных температурах. Изучены процессы массопереноса, определены
особенности структурных фазовых переходов и развития неустойчивостей в
плазменно-пылевых образованиях при воздействии магнитных полей. Полученные
результаты позволяют разработать методы и технические средства контроля
параметров плазмы в энергетических установках с магнитным удержанием плазмы и в
плазменных реакторах на основе плазменно-пылевых технологий, разработать методы
удаления пылевых частиц из плазмы пристеночных слоев реакторов, создать
высокоскоростной электростатический ускоритель макрочастиц.
С 2018 года О.Ф. Петров, после предшествующего ему директора
академика В.Е. Фортова, возглавил Объединенный институт высоких температур РАН
(ОИВТ РАН), который занимает достойные позиции и достиг значительных успехов в
научной деятельности, став современным научно-исследовательским и
научно-образовательным центром. Это один из крупнейших институтов в Российской
академии наук — в его стенах трудятся более тысячи человек. Институт занимает
лидирующие позиции в классической энергетике, в тех направлениях, которые имеют
отношение к энергетике будущего. Тематика исследований чрезвычайно разнообразна:
это и фундаментальные работы, и работы, имеющие инженерно-прикладное значение в
энергетике.
Под научным руководством О.Ф. Петрова защищены 12 кандидатских
диссертаций.
Он автор более 350 научных работ, из них 7 монографий,
2 авторских свидетельств и 1 патента
Вот некоторые монографии, учебники:
- Молотков В.И., Нефедов А.П., Петров
О.Ф., Храпак А.Г., Храпак С.А. Плазма с конденсированной фазой. Энциклопедия
низкотемпературной плазмы под. ред. Фортова В.Е. Вводный том III. Раздел VI.
Взаимодействие низкотемпературной плазмы с конденсированным веществом, газом и
электромагнитным полем. VI.2. Плазма с конденсированной фазой. Москва, «Наука»,
МАИК «Наука/Интерпериодика», 2000.
- Vladimir E. Fortov, Alexey G. Khrapak, Vladimir I. Molotkov, Gregor
E. Morfill, Oleg F. Petrov, H. M. Thomas, Olga S. Vaulina, S.
V. Vladimirov. Types of experimental complex plasmas. Complex and
Dusty Plasmas: From Laboratory to Space. Edited by Vladimir E.Fortov and Gregor
E.Morfill. CRC Press. TaylorFrancis Book 2010. P.1-98.
- Молотков В.И., Ваулина О.С., Петров О.Ф., Фортов В.Е. Диагностика пылевой плазмы. Энциклопедия низкотемпературной плазмы под. ред. Фортова
В.Е. Серия Б. Справочные приложения, базы и банки данных. Том V-1. Диагностика
низкотемпературной плазмы. Москва, Янус-К, 2006.
- Фортов В.Е., Храпак А.Г., Храпак С.А.,
Молотков В.И., Петров О.Ф. Пылевая плазма: теория и эксперимент. Энциклопедия
по физике низкотемпературной плазмы под. ред. Фортова В. Е. Серия А. Прогресс в
физике и технике низкотемпературной плазмы. Тематический том I-2. Пылевая
плазма. Москва, Янус-К, 2006.
- Ваулина О.С., Петров О Ф., Фортов В.Е.,
Храпак А.Г., Храпак С.А. Пылевая плазма эксперимент и теория, Москва:
Физматлит. 2009 316 с.
О.Ф. Петров — главный редактор журнала «Теплофизика
высоких температур» РАН, член редколлегии журнала «Plasma and Fusion Research»
японского Общества плазменных и термоядерных исследований.
Член Бюро Отделения
энергетики, машиностроения, механики и процессов управления РАН, член Совета РАН
по космосу, председатель секции Научного Совета РАН по проблеме «Физика низкотемпературной
плазмы».
Член Ученого совета ОИВТ РАН, член Специализированного
совета ОИВТ РАН по защите кандидатских и докторских диссертаций.
Член Ученого совета Московского физико-технического
института.
Член Совета по грантам
Президента РФ для государственной поддержки молодых
российских ученых, член Совета
по государственной поддержке ведущих научных школ Российской Федерации.
Член Совета по физике плазмы Европейского
физического общества (European Physical Society), член оргкомитета Международной
конференции по физике пылевой плазмы.
Лауреат премии Правительства Российской Федерации 2010
года в области образования.
Лауреат Международной премии им. академика
А.В. Лыкова Национальной академии наук Беларуси 2018 года.