Akadeemiline autobiograafia

Käesolevasse dokumenti on koondatud valik andmeid minu õpingutest ja tööst ülikoolides. Ülevaade on napisõnaline ja ebatäielik. Põhjusteks nõrgenev mälu, mis ei võimalda mõndagi olulist reprodutseerida, kiirustamine, mis ei võimalda arhiivimaterjale piisavalt uurida, aga ka teadlik taotlus piirata kirjutise mahtu. Vanemad allikmaterjalid on arhiivis, mis asub TÜ füüsikumi kabinetis 510 ja koduses töötoas. 2013. aasta kevadel hävitasin paberarhiivi korrastades ligikaudu poole seni säilinust, instituudis asuvatest materjalidest jäi aga ikkagi järele 40 kaheteist sentimeetri paksust karpi ja kastitäis rippmappe. Lisaks enam kui meetri jagu dokumente koduse töötoa kappides ja riiulitel, kus on ka kõik isikudokumendid ja vanemat kirjavahetust sisaldavad kaustad. Paberarhiivi sisu on enamjaolt halvasti korrastatud või pea korrastamata. Vaevalt küll keegi seda uurima hakkab.

Kirjutis jaguneb peatükkideks, mille pealkirjad on rasvases kaldkirjas. Peatükk jaguneb lõikudeks, mille pealkirjad on rasvases püstkirjas. Igas peatükis viidatud publikatsioonide nimekiri on vastava peatüki lõpus. Need nimekirjad sisaldavad ainult olulisemaid publikatsioone. Enamuse publikatsioonide failid on leitavad Hannes Tammeti veebilehe publikatsioonide rubriigist. Seal esitatud akadeemiliste publikatsioonide kirjed sisaldavad ka vene- ja eestikeelsete pealkirjade ingliskeelseid tõlkeid. Publikatsioonide viidatavust näitab Google Scholar.

Perekondlikud eeldused ja tugi

Haridustöö on perekonnatraditsioon: vanaisa ja isa olid kooliõpetajad. Teadlasi on ainult väga kaugete sugulaste hulgas, neist kõige tuntum Gustav Heinrich Johann Apollon Tammann. "Tammann" on eestindus saksapärasest nimekujust "Dammann": esimesena perekonnanime saanud esiisa elukutse oli veskitammide ehitamine.

Vanaisa Jüri Tammann sündis 22. (10.) septembril 1866. a. Suure-Jaani kihelkonnas Sürgavere vallas Tamme talus. Õppis 1878-1884. a. Suure-Jaani kihelkonnakoolis, kus tema õpetajaks oli Joosep Kapp. Sooritas 1887. a. Tartus Hollmanni seminaris vallakooli õpetaja eksami. Lõpetas hiljem täienduskursusi 1910. a. Peterburi Ülikooli juures ja kolmel korral (1923, 1924 ja 1927) Tartu Ülikooli juures. Töötas mitmes maakoolis ja oli Aleküla ministeeriumikooli (nii nimetati tollal Retla kooli) asutaja ning esimene direktor. 1914. a. asus elama Tallinna, kus õpetas mitmes koolis (nende hulgas ka Westholmi ja Lenderi gümnaasiumites) eesti keelt ja kirjandus, laulmist ja vähemal määral ka usuõpetust. Suri 08.11.1934. a., haud on Rahumäe kalmistul Pauluse A teine 12–11. Viiteid:
http://www.retla.edu.ee/joomla/index.php/koolist
http://www.folklore.ee/radar/story.php?area=T%FCri&id=1967
http://dea.digar.ee/cgi-bin/dea?a=d&d=paevalehtew19260929.2.46.

Isa Feliks Tammet sündis 16.02.1903 Retlas. Abiellus minu tulevase ema Linda Mägi'ga 01.08.1934. Vanemad eestistasid 1935. a. perekonnanime Tammann Tammetiks. Õppis 1925–1926 Tallinna Õpetajate Seminaris, kus sai algkooliõpetaja kutse. Astus 1928. a. Tartu Ülikooli ja lõpetas 1931 .a. kehakultuuri instituudi (esimene lend) ning sai kehalise kasvatuse õpetaja kutse. 1949. a. sai lisaks ka mittetäieliku keskkooli matemaatikaõpetaja kutse. Töötas mitmes maakoolis ja alates 1931. aastast kehalise kasvatuse õpetajana Tallinna koolides, selle hulgas 1941–1946 Tallinna reaalkoolis. Toidupuudus sundis perekonda kolima maale, kus isa oli kuni 1959. aastani matemaatika ja muude ainete õpetaja mitmes maakoolis (Nõva, Velise, Märjamaa, Vaimõisa, Ääsmäe, Maardu), Velisel ka koolidirektor. Hiljem töötas uuesti Tallinna koolides. Isa suri 19.01.1995, maetud Tallinnas Rahumäel, Jaani vana F11-5.

Mina ise sündisin 5. augustil 1937. a. Tallinnas.

Abikaasa Eve-Reet Tammetiga (enne abiellumist 30.08.1958 Sepper) olime Tartu Ülikoolis kursusekaaslased ja lõpetasime 1959. a. koos matemaatika-loodusteaduskonna füüsikaosakonna. Abikaasa kaitses 1972. a. Madis Kõivu juhendamisel kandidaadikraadi teemal "Elektronkatte mõju müü-mesoni polarisatsioonile mesoaatomis" ja töötas 1999. aastani vanemteadurina Eesti TA Keemilise ja Bioloogilise Füüsika Instituudis.

Haridustööd jätkab 16. mail 1965. a. sündinud vanem poeg Tanel Tammet, kes astus 1963. a. Tartu Ülikooli matemaatikateaduskonda ja tegi esimese kursuse üliõpilasena veel minu juhendamisel ja koolipoisina õpitud programmeerimisoskusi kasutades võistlustöö teemal "Arvuti Elektroonika D3-28 teenindusprogramm". Lõpetas 1988. a. Tartu Ülikooli rakendusmatemaatika eriala, õppis 1989–1992 Göteborgis Chalmersi tehnoloogiaülikooli doktorantuuris ja kaitses 1992. a. Göteborgi Ülikoolis Grigori Mintsi ja Jan Smithi juhendamisel doktorikraadi teemal "Resolutsioonimeetodid lahenduvusprobleemide uurimiseks ja lõplike mudelite ehitamiseks". Alates 2001. a. on Tanel Tallinna Tehnikaülikooli arvutiteaduse instituudi korraline professor. Viiteid: http://en.wikipedia.org/wiki/Tanel_Tammet
https://www.etis.ee/portaal/isikuCV.aspx?PersonVID=44953
https://scholar.google.com/citations?user=ElzaeUYAAAAJ&hl=en.
Noorem poeg Joel Tammet (9. september 1969. a.) jätkab perekonnatraditsioone aparaadiehituse alal. Viiteid:
http://www.coptercam.ee/
http://www.strixmarine.com/.

Haridus

Koolid

1944–1945 Tallinna 27. mittetäielik keskkool (Rahumäe kool) 1–2 klass.

1946–1947 Nõva mittetäielik keskkool, 2–3 klass.

1947–1949 Velise mittetäielik keskkool, 5–6 klass (neljas klass jäi vahele).

1949–1949 Tallinna 22. keskkool, 7 klass esimene veerand.

1949–1950 Valgu mittetäielik keskkool 7 klass.

1950–1954 Märjamaa keskkool 8–11 klass.

1954–1959 Tartu Ülikool, füüsikaosakond.

Teadustöö algus üliõpilasena

1954. aasta augustis sõitsin Tallinnast Tartusse õppima juhusliku veoauto kastis, sest bussipileti jaoks nappis raha. Hea õppeedukuse eest maksti tollal kõrgendatud stipendiumi. Sain seda kõigil semestritel ja suutsin majanduslikult välja tulla vanematelt rahalist abi küsimata. Viimasel aastal oli sissetulek juba soliidne: 700 rubla Lenini nimelist stipendiumi ja 370 rubla poole kohaga laborandi töötasu. Pärast lõpetamist jäin ülikooli õppejõuna tööle ja igakuine sissetulek langes 2 rubla võrra (täiskohaga assistendi kuupalk oli 105 rubla).

Kui ülikooli läksin, siis luges ema ajaleheartiklit Jaan Reinetist ja ütles, et kas poleks huvitav hakata uurima õhuelektrit. Ma ei võtnud seda tõsiselt ja kui mitmed meie kursuse üliõpilased liitusid kohe esimesel õppeaastal Reineti grupiga, jäin esialgu kõrvaltvaatajaks. Teisel kursusel kuulsin vanema üliõpilase Ergo Raukase käest, et Reineti laboris on lihtne põhimõte: mida rohkem aeroioone genereerida oskad, seda kõrgemalt sind hinnatakse. Reineti aeroionisaatorid genereerisid ca 10¹⁰aeroiooni sekundis ehk ca tuhandik mikroamprit ioonivoolu. Arvutasin, et gaaslahendusega võiks saada milliampreid. Tol ajal olid arendamisel kuumtraationisaatorid ja kavatsesin kindlaks teha, millest kuumtraatemissioon sõltub ja kui palju niiviisi võib aeroioone saada. Tollal oli üliõpilastel juurdepääs ülikooli töökoja materjalidele ja lihtsamatele tööriistadele: puurmasin ja väike treipink olid kasutamiseks vabad, iseseisvalt freesida siiski ei lubatud. Ehitasin atmosfääriõhus asuvate elektroodidega dioodisarnase seadme ja mõõtsin primitiivse lauagalvanomeetri abil voolu sõltuvust traadi küttepingest, elektroodidevahelisest pingest ja emissiooni ajast.

Vihik 1956. a. katseprotokollidega on säilinud ja selle esimesel lehel on joonisel näha olev voltamper-tunnusjoone diagramm koos sobiva ruutlähendusega. Arv 25089 on siin galvanomeetri tehasenumber ja lugemile y = 10 vastab vool 7.5 mikroamprit ehk ca 5×10¹³ aeroiooni sekundis. Dekaan Anatoli Mitt läks mööda, uuris seadet ja konstateeris, et tudeng tegi õhkdioodi. Aeroioonide arvuga kedagi rabada ei õnnestunud. Hiljem võtsin kasutusele hea peegelgalvanomeetri ja nikroomtraadi kõrval ka plaatinatraadi ning tegin selgeks põhilised empiirilised reeglipärasused. Positiivsete aeroioonide küllastusvool osutus negatiivsete aeroioonide küllastusvoolust oluliselt suuremaks, kuid ajas kiiremalt kahanevaks, mille tõttu oletasin, et laetult emiteeruvad traadi pinnakihis asuvate lisandite molekulid. Ruumlaenguga piiratud ioonivoolu volt-amper tunnusjoont õnnestus lihtsalt teoreetiliselt seletada, ioonide emissiooni füüsika jäi aga suuresti arusaamatuks. Hiljem kontsentreerusin teistele uurimisteemadele ja katseid kuumtraationisatsiooniga jätkas Eduard Tamm.

Järgnevalt tõusis Reineti labori tähelepanu keskmesse mikroskoopiliste tilkade laadimine vedelike pihustamisel. Laadumise suurendamiseks soovitas Reinet ühendada pihusti pingeallikaga. Sain aru, et laadumine ei sõltu pingest, vaid pihusti düüsi pinnal olevast väljatugevusest ning paigutasin maandatud pihusti lähedale pinge all olev elektroodi. Leidsin füüsikalise seletuse tilkade laadumisele ja koostasin matemaatilise mudeli, mis võimaldas tilkade laenguid teoreetiliselt ette arvutada ja selle abil pihustite konstrueerimisel optimaalseid parameetreid valida. Tulemuseks oli kolmanda õppeaasta võistlustöö (Ü01). Samal aastal õppisin tundma ja arendasin vähesel määral ka edasi õhu ionisatsiooni mõõtmismeetodite teooriat, mille esimeseks väljundiks oli kursusetöö (Ü02). See uurimisteema domineeris õpingute lõpuni ja ka aspirantuuris. Säilinud on käsikirjaline töö (Ü04), mis on arvatavasti diplomitöö algversioon.

1958. a. kevadel olin koos tulevase abikaasa Eve Sepperiga õppekavas ette nähtud praktikal Leningradis Geofüüsika Peaobservatooriumis, kus meie juhendajaks oli Lev Gordeevich Mahhotkin. Tutvusin siin ka Ilja Moisseyevich Imyjanitoviga. Praktikaülesandeks oli elektrivälja tugevuse mõõtmise aparatuuri uurimine. Selle tulemuseks on üks meie kahest ühisest teadusartiklist (E01, vt. peatükk „Atmosfäärielekter“).

Köidetud kujul säilinud üliõpilastööd (Ü)

Ü01. Tammet, H. (1957) Unipolaarse udu saamine vedeliku pihustamisel elektriväljas. TRÜ võistlustöö, juhendaja J. Reinet. 35 lk. + 4 lk jooniseid fotokoopiatena.

Ü02. Tammet, H. (1957) Silinderkondensaatoriga integraalse loendaja kasutamine õhu elektriliste omaduste uurimisel. TRÜ kursusetöö.

Ü03. Tammet, H. (1958) Koroonalahenduse kasutamine õhu ioniseerimiseks. TRÜ võistlustöö, juhendaja J. Reinet, 66 lk.

Ü04. Tammet, H. (1959) Õhu ionisatsiooni mõõtmismeetodeist, 84 lk.

Üliõpilastöödel põhinevad publikatsioonid

Esimene publikatsioon uurimistöö tulemustest ilmus konverentsiteesidena (A01) juba 1957. a. Sellele järgnesid veel enne ülikooli lõpetamist autoritunnistused (A02, A03 ja A05) ning artiklid (A04 ja A06). Nendest teine, mille tekst oli suuremalt osalt minu kirjutatud, avaldati NSVL keskajakirjas. Kaks üliõpilasena kirjutatud artiklit (L01 ja E01) ilmusid trükist aasta hiljem.

Enesetäiendus, väitekirjad ja tunnustused

1961–1964 olin õppetööst vabastatud aspirant Tartu Riiklikus Ülikoolis.

1969. a. läbisin Kaasani Ülikoolis neljakuulise täienduskursuse matemaatika erialal. Hindan kõige enam lineaaralgebra kursust, sest Tartu Ülikoolis seda füüsikute jaoks kõige olulisemat matemaatikakursuse osa füüsikaüliõpilastele tollal peaaegu et ei õpetatud. Õppisin omal käel lisaks ka arvutite programmeerimist ja tegin füüsikalisi eksperimente Kaasani filmitehast teenindavas uurimislaboratooriumis.

1995–1996 stažeerisin Fulbrighti stipendiaadina pool aastat Minneapolises Minnesota Ülikoolis.

1998–1999 stažeerisin Visby programmi stipendiaadina ja külalisprofessorina pool aastat Uppsala Ülikoolis.

25.12.1964 kaitsesin Tartus kandidaadikraadi teemal "Aspiratsioonimeetod ioniseeritud õhu ja aerosoolide uurimiseks". Juhendaja oli J. Reinet, oponendid N.N. Komarov ja M.S. Arabadži.

22.01.1969 kinnitas NSVL Kõrgem Atestatsioonikomisjon füüsika ja matemaatika kateedri dotsendi kutse.

06.12.1978 kaitsesin Leningradis Geofüüsika Peobservatooriumi juures NSVL doktorikraadi teemal "Aeroioonide liikuvusspektromeetria". Oponendid E.T. Lippmaa, B.I. Stõro (kirja teel), N.A. Fuks ja N.S. Šiškin.

04.07.1980 kinnitas NSVL Kõrgem Atestatsioonikomisjon teoreetilise ja matemaatilise füüsika kateedri professori kutse.

Medalid ja preemiad:

1960 NSVL Rahvamajanduse Saavutuste Näituse väike hõbemedal IV nr. 2330, 12.03.1960.

1967 Nõukogude Eesti preemia nr. 83. Preemia anti Jaan Reineti juhitud kollektiivile ja taotluses olid olulisel kohal minu konstrueeritud aeroioonide loendur ning monograafia (L08).

1981 Orden "Austuse Märk" nr. 1436514, 17.06.1981.

1999 Eesti Füüsika Seltsi aastapreemia.

2002 Tartu Ülikooli medal nr. 74.

2010 Eesti Vabariigi teaduspreemia.

Ametikohad ja tööülesanded

Ametikohad

Jaan Reinet hoolitses enda õpilaste majandusliku toimetuleku eest ja ta organiseeris mulle poole töökoormusega elektriku, laborandi või klaasipuhuja ametikoha, tegelikuks tööülesandeks teaduslik uurimistöö Reineti laboratooriumis. Esimene sissekanne tööraamatus on: "01.07.1956: nimetatud administratiiv-majandusosakonna elektriku ametikohale ...". Pärast ülikooli lõpetamist suunati mind Tartu Riikliku Ülikooli üldfüüsikakateedri assistendi ametikohale. Olen töötanud ainult kahes asutuses, Tartu Ülikoolis ja Tallinna Pedagoogilises Instituudis. Ametikohtade lühendatud nimekiri on järgmine:

1956–1959 Tartu Ülikooli laborant või samaväärse ametikoha täitja,

1959–1961 Tartu Ülikooli füüsikakateedri assistent,

1964–1966 Tartu Ülikooli füüsikakateedri assistent,

1966–1967 Tartu Ülikooli füüsikakateedri vanemõpetaja,

1967–1971 Tallinna Pedagoogilise Instituudi füüsikakateedri dotsent,

1971–1973 Tallinna Pedagoogilise Instituudi vanemteadur,

1973–1978 Tallinna Pedagoogilise Instituudi füüsikakateedri dotsent,

1977–1981 Tallinna Pedagoogilise Instituudi füüsikakateedri juhataja,

1978–1983 Tallinna Pedagoogilise Instituudi füüsikakateedri professor,

1983–1989 Tartu Ülikooli aeroelektrilaboratooriumi juhataja,

1989–1992 Tartu Ülikooli aeroelektrilaboratooriumi peateadur,

1992–2002 Tartu Ülikooli korraline professor (keskkonnafüüsika),

1993–2001 Tartu Ülikooli keskkonnafüüsika instituudi juhataja.

2002–2007 Tartu Ülikool, füüsika-keemiateaduskond, keskkonnafüüsika instituut; erakorraline vanemteadur.

2007–2014 Tartu Ülikool, loodus- ja tehnoloogiateaduskond, füüsika instituut; erakorraline vanemteadur.

Auditoorne õppetöö

Esimesel Tartu perioodil juhendasin füüsika praktikume (laboratoorsed tööd) ja harjutustunde (ülesannete lahendamine) mitmele erialale, nende hulgas füüsikaosakonna, arstiteaduskonna, bioloogiaosakonna ja põllumajandusakadeemia üliõpilastele. Hiljem pidasin ka füüsika üldkursuse loenguid matemaatikaosakonna üliõpilastele. Üliõpilaste nimekirjad pole säilinud, hiljem tuntumaks saanud õpilastest mäletan füüsikuid Tõnu Kipperit, Tõnu Viiki, õdesid Tanimäesid, matemaatikutest tulevasi professoreid Jaak Tepandit ja Jaan Lellepit, bioloogidest tulevast rektorit Jüri Kärnerit.

Tallinna Pedagoogilises Instituudis töötamise ajal 1967–1983 olin õppetööst eemal vaid kahel perioodil: täienduskursustel Kaasani Ülikoolis 1969 ja kahel doktoritöö ettevalmistamiseks määratud aastal 1971–1973. Õpetasin füüsika üldkursuse kõiki osasid: mehaanika, soojusõpetus, elekter, optika ja aatomi ehitus. Juhendasin laboratoorseid töid ja sisustasin uut tüüpi auditoorium-laboratooriumi, kus laboratoorsete tööde aparatuur oli kasutamisvalmis kujul peidetud seinakappide uste taha. Õpetasin ka teoreetilist mehaanikat, matemaatika üldkursust füüsikutele, raadiotehnikat, arvutusmatemaatikat, arvuti programmeerimist ja vist muudki, kõik ei tule enam meelde. Periooditi kasvas õppetöö koormus 37 tunnini nädalas, võrreldavaks minu vanaisa nädalatundide arvuga. Juhendasin matemaatikaüliõpilaste kursust, kus õppisid hilisem dotsent Gunnar Piho, poliitik Ott Kasuri, haridustegelane Aivar Soe jt.

Teisel Tartu perioodil ei olnud õppeaineid valida ja minu ülesandeks jäi lugeda füüsika üldkursuse soojusõpetuse osa füüsikaüliõpilastele nii eesti kui vene keeles. Juhendasin ka ülesannete lahendamise harjutustunde. Olin veidi üllatunud leides keskmise üliõpilase võimed ja ettevalmistuse enam-vähem samal tasemel, kui TPedI tööõpetuse eriala üliõpilastel. Ühel semestril oli lisaülesandeks lugeda ka füüsika üldkursuse võnkumiste ja lainete osa. Lisaks lugesin ka statistilise andmetöötuse ja mõõtmistulemuste töötlemise kursusi ning episoodiliselt ka atmosfääri elektri valikkursust. Osalesin ka füüsika õppekava kujundamise diskussioonis. Õppetööga seotud dokumente võib leida minu arvutite kaustast C:\_A\Edu.

Administratiivtöö

Esimesel Tartus töötamise perioodil kutsus dekaan Anatoli Mitt mind TRÜ matemaatika-loodusteaduskonna nõukogu liikmeks ülesandega täita nõukogu sekretäri kohuseid, mis tähendas koosolekute protokollimist. Hiljem olen olnud mitme akadeemilise nõukogu, selle hulgas ka Tartu Ülikooli nõukogu liige.

1977–1981 olin Tallinna Pedagoogilise Instituudi füüsikakateedri juhataja ja 1983–1989 Tartu Ülikooli aeroelektrilaboratooriumi juhataja. Mõlemal juhul loobusin ise administraatori ametist püüdes jätta endale rohkem aega teadustööks. Aeroelektrilaboratooriumis jäin peateaduri ametikohale ning teaduslikuks juhendajaks. 1992. aastal valiti mind keskkonnafüüsika korralise professori ametikohale. Tollal laboratooriumi jaoks kavandatud teaduslikest projektidest on oluline osa tänaseni teostamata.

Tartu Ülikoolis ei olnud pikemat aega geofüüsika kateedrit. Kateedri taasavamise 1982. a. korraldas prof. Olev Avaste, kes oli ka selle kateedri juhataja surmani 1991. a. Ülikooli reformimisel reorganiseeriti kateedrid instituutideks ja minu algatusel sai uuendatud allüksus nimeks keskkonnafüüsika instituut. 1993–2001 olin instituudi juhataja. Tollal oli ülikoolis töötamise vanusepiir 65. a. ja kui juhataja järgmise korralise valimise ajast 65-nda sünnipäevani oli jäänud vaid üks aasta, siis andsin ameti aegsasti üle prof. Rein Rõõmule.

Tartu Ülikooli keskkonnafüüsika instituudi personal 2007. a.
Seisavad Marko Kaasik, doktorant Kalev Rannat, Aare Luts, Aadu Mirme, Toomas Bernotas, Jaan Salm, Madis Noppel, Urmas Hõrrak, Ülle Kikas, doktorant Kaupo Komsaare, Aleksander Savihhin, doktorandid Marko Zirk, Janek Uin, Sander Mirme ja Aivo Reinat. Istuvad Hanno Ohvril, Eduard Tamm, Tiia-Ene Parts, Hannes Tammet, külalisteadur Deverdraa Siingh, Karin Tuvikene ja Ilmar Lipping. Pildilt puuduvad Rein Rõõm, Piia Post, Aleksandra Linnas, Marko Vana, Aarne Männik, Jaan Maasepp, Hilja Iher ja Toomas Koger.

Osavõtt Eesti teadusorganisatsioonidest:

1983–1990 olin teaduste kandidaadi kraadi omistamiseks moodustatud Eesti NSV Küberneetikainstituudi spetsialiseeritud nõukogu K-017.03.01 liige. Enne selle nõukogu moodustamist ei olnud võimalik Eestis IT-alaseid teaduskraade kaitsta. Vajaliku volituse pidi saama Moskvast. Kõrgem Atestatsioonikomisjon (VAK) nõudis liikmete hulgas vähemalt kolme IT eriala doktorit. Paraku oli 1983. a. neid ainult kaks: Boris Tamm ja Enn Tõugu. Kedagi pidi kunstlikult juurde komplekteerima. Selgus, et Moskva VAK tunnistas minu IT-alaste publikatsioonide nimekirja piisavaks ja nii saigi alata IT-alaste dissertatsioonide kaitsmine Eestis. Esimesena kaitses 22. sept. 1983. a. Raul Tavast, hilisematest meenutan nimesid J. Penjam, M. Meriste, J. Vain, P. Võhandu, minu riiulile on jäänud aga kokku 59 autoreferaati.

Rahvusvahelise Geosfääri-Biosfääri programmi Eesti komitee asutamisel arvati mind selle passiivseks jäänud komitee liikmeks.

Olen Eesti Füüsikaseltsi liige alates 1990. a.

1991. a. pidin üle võtma Olev Avaste surma tõttu vabaks jäänud koha Tartu Ülikooli geofüüsika teaduskraadi omistamise nõukogu juhatajana ja kohtusin kohe paradoksaalse ülesandega. Nõukogule oli antud volitus omistada filosoofiadoktori ehk PhD kraadi, mis on ametlikult samaväärne NSVL kandidaadikraadiga. Nõukogu oli aga kaitsmiseks vastu võtnud kolm dissertatsiooni varem kandidaadikraadi kaitsnud autoritelt (Tiit Nilson, Andres Kuusk ja Helgi Arst), kes olid tunnustatud teadlased ja juba varem ette valmistanud väitekirjad NSVL doktorikraadi taotlemiseks. Autoreferaadid olid trükitud, kaanel "Abstract of PhD thesis". Kohtusin probleemi arutamiseks korduvalt tollase rektori Jüri Kärneriga ja jõudsime kokkuleppele anda sellel korral erandlikult välja teaduste doktori (DSc) kraade. Niiviisi andiski nõukogu 1991. a. välja kolm DSc teaduskraadi, mis on vist ainsad sellised Tartu Ülikooli pärastsõjaaegses ajaloos. Nõukogu andis 1992. a. välja PhD kraadi Juha Sarkkula'le, mis oli vist üks esimesi välisteadlaste kaitsmisi uuesti iseseisvunud Eestis.

Osavõtt rahvusvahelistest teadusorganisatsioonidest:

03.03.1977 nimetati mind NSVL TA ametkondadevahelise geofüüsikakomitee atmosfäärielektrikomisjoni liikmeks.

1980 aastal nimetati mind tänaseks hääbunud organisatsiooni AIBC (American Institute of Biomedical Climatology) auliikmeks.

1980 aastal nimetati mind ka Rahvusvahelise Atmosfäärikomisjoni (International Commission on Atmospheric Electricity, ICAE) liikmeks. Olin juba varem selle komisjoni neljanda alamkomisjoni liige. 1988–1992 olin ICAE viitsepresident ja 2003 valiti mind komisjoni eluaegseks auliikmeks.

1987 aastal olin XXI Üleliidulise õpilaste füüsikaolümpiaadi korralduskomitee esimees.

1995–2003 olin ajakirja "Journal of Aerosol Science" toimetuskolleegiumi liige.

Olen osa võtnud mitme rahvusvahelise konverentsi korralduskomiteedest atmosfääri elektri ja aerosooliteaduse alal, nende hulgas:

- Vice chairman of the Organizing Commitee and chairman of local Organizing Commitee, 3th All-Union Symposium on Atmospheric Electricity, Tartu, 1986.

- Member of Scientific Program and Editing Commitee, 8th International Conference on Atmospheric Electricity, Uppsala, 1988.

- Member of Advisory Board, 9th International Conference on Atmospheric Electricity, St. Petersburg, 1992.

- Member of Programme Commitee, European Aerosol Conference, Helsinki, 1995.

- Member of Programme Commitee, European Aerosol Conference, Delft, 1996.

- Member of Programme Commitee, 5th International Aerosol Conference, Edinburgh, 1998.

Kitsamatest nõupidamistest olen aidanud regulaarselt korraldada Soome-Eesti aeroioonide ja aerosooliuuringute nõupidamisi, mille ajalugu 2007-nda aastani on publitseeritud artiklis:

Kulmala, M., Tammet, H. (2007) Finnish–Estonian air ion and aerosol workshops, Boreal Env. Res., 12, 237–245, vt. http://www.borenv.net/BER/pdfs/ber12/ber12-237.pdf.

Juhendatud kandidaadi- ja doktoriväitekirjad

1. Jaan Salm, f.-m. kandidaat, Difusioonmoonutused aeroioonide spektri mõõtmisel. Vilnius, 1970.

2. Eduard Tamm, f.-m. kandidaat: Aerosooliosakeste funktsionaalne laadimine. Tartu, 1975. Eduard Tamm alustas tööd ülemaailmselt tuntuima aerosooliteadlase Nikolai Fuksi juhendamisel, kelle juhendamisvõimalusi piiras hõivatus ja Tartu-Moskva vahemaa.

3. Matti Fischer, tehnikakandidaat: Aerosooliosakeste mõõtmete ja laengute määramise trajektoorimeetodist. Leningrad, 1977. Matti Fischeri juhendamise põhitöö tegi juba Eduard Tamm.

4. Madis Noppel, f.-m. kandidaat: Elektrilise aerosoolianalüsaatori aparaadimaatriksi määramise teooria ja metoodika. Leningrad, 1990.

5. Ülle Kikas, PhD: Atmospheric aerosol on the Baltic region. Tartu, 1998. Dissertant töötas iseseisvalt ega vajanud abi.

6. Urmas Hõrrak, PhD: Air ion mobility spectrum at a rural area. Tartu, 2001.

7. Veljo Kimmel, PhD: Analysis of methods of air quality assessment. Applications in Estonia. Tartu, 2002.

8. Matti Mõttus, PhD: Shortwave solar radiation field inside willow canopy. Tartu, 2004. Tegelik juhendaja oli Juhan Ross, pärast tema surma korraldasin kaitsmist formaalse juhendaja ülesannetes.

Olin ka Cambridge Ülikooli doktorandi Simon Box'i kaasjuhendaja (2005. a. kaitstud dissertatsioon "Nanoparticle spectrometer" ei ole trükis avaldatud).

Õppevahendite kirjutamine (Õ)

Kohe pärast ülikooli lõpetamist jäi minu üheks ülesandeks metroloogia elementide õpetamise edendamine füüsika praktikumides. Esimese õppevahendi (Õ01) koostamise algatas Paul Prüller. Hiljem kirjutasin üksinda põhjalikuma kolmeosalise juhendi (Õ02–04) ja selle jätkuks raamatu (Õ05). Järgmistel aastatel kirjutasin õppetöös kasutamist silmas pidades rea juhendmaterjale arvutiõpetuse jaoks (P20–P24).

Õ01. Prüller, P., Tammet, H. (1960) Mõõtmisvigade arvutamine. Tartu. 40 lk. (1961 ja 1962 ilmusid teine ja kolmas trükk ning venekeelne tõlge).

Õ02. Tammet, H. (1967) Praktilise metroloogia algmed I, TRÜ, Tartu, 44 lk.

Õ03. Tammet, H. (1968) Praktilise metroloogia algmed III. TRÜ, Tartu, 80 lk.

Õ04. Tammet, H. (1970) Praktilise metroloogia algmed II. TRÜ, Tartu. 83 lk.

Õ05. Tammet, H. (1971) Füüsika praktikum. Metroloogia. Valgus, Tallinn, 240 lk. http://hdl.handle.net/10062/24379.

Õ06. Tammet, H. (1978) Mõõtmistäpsuse hindamine (metoodiline juhend). TRÜ, Tartu, 14 lk. (Sama juhend ilmus ka venekeelses tõlkes).

Aeroioonide tekitamine

Koroonaionisaatorid

Tekstiboks:
Esimene koroonaionisaator.
Teravikud on remondieelselt riistast eemaldatud. Kuumtraat-ionisaatorite uurimine jäigi üliõpilasaega. Hiljem tegelesin põhjalikumalt teraviklahendust kasutavate ionisaatoritega. Mikroampervooluga striimerivaba teraviklahendus ei ole küll klassikaline koroonalahendus, kuid teist terminit selle lahenduse nimetamiseks ei ole. Sellepärast kasutasin terminit koroonaionisaator.

Tekstiboks:
Tööstuslikuks tootmiseks konstrueeritud lambipesasse keeratav koroonaionisaator. Ka koroonaionisaatorite ehitamise ja uurimisega alustasin juba üliõpilaspõlves (A01–04). Varasemad teraviklahendusel põhinevad ionisaatorid olid suuregabariidilised, kaaluga ca 10 kg ja enam. Kõrge pinge ja tarbetult suure voolutugevusega lahendus genereeris palju osooni ja lämmastikoksiide. Võtsin hiljem osa ka kaasneva keemilise õhusaaste kvantitatiivsest uurimisest (A22). Uued ionisaatorid olid väikesegabariidilised ja suurusjärkudes väiksema keemilise toimega. Väikesed gabariidid ja nullilähedase võimsustarbe saavutasin tehnilise uuendusega: ca 3 kV pinge allikaks oli trafovaba pingekordisti. Sellise kordisti oluline iseärasus on ka seadme ohutus. kuna kordisti väljundvool on usaldusväärselt piiratud. Ehitasin ka kuni 10 kV väikesegabariidilisi transformaatoreid, mille väljundvoolu hoidis ohututes piirides peenest takistustraadist sekundaarmähise sisetakistus. Tegin kindlaks, et aeroioonide kontsentratsiooni piirab genereeritud aeroioonide ruumilaeng samal viisil, kui kuumtraatemissiooni katsetes. Vastav mehhanism on matemaatiliselt lihtsalt kirjeldatav (A09) ja see võimaldas ionisaatorite konstruktsiooni teadlikult optimeerida. Registreerisin autoritunnistuse, kuid selle sõnastus oli juriidiliselt saamatu ja hiljem kopeeriti ja toodeti sarnaseid ionisaatoreid sõltumatult paljudes ettevõtetes.

Arvutused näitasid, et suurte ruumide õhku on otstarbekas ioniseerida peenest traadist valmistatud pikkade antennide abil (A10, A20). Seda meetodit kasutasin hiljem ka järgnevas alapunktis kirjeldatavas katses.

Kaasanis stažeerides tegin koostööd Leopold Germanovich Gross'iga, kes töötas filmitehast teenindavas instituudis ja uuris staatiliste laengute neutraliseerimise meetodeid. Grossi laboratooriumis sain teha katseid suure aktiivsusega triitiumipreparaatide abil (A13). Selgus, et ka siin piirab aeroioonide voolu nende endi ruumilaeng ja matemaatiliselt on koroonaionisaatori, kuumtraatemissiooni ja triitium-neutralisaatori ülesanded pea identsed. Võtsin kasutusele termini "kvaasikoroona" ja kirjutasin rea artikleid selle nähtuse teooriast (A12–A19). Üks nendest artiklitest (A17) ilmus ka NSVL keskajakirjas, kahjuks aga suure hulga häirivate trükivigadega rikutult.

42. keskkooli katse

Jaan Reineti laboratoorium teenindas ja toetas Tartu Ülikooli meedikute uuringuid aeroioonide rakendamisel raviprotseduurides ning koroonaionisaatorite konstrueerimine ja uurimine oli osa sellest tööst. Aeroioonide bioloogilist mõju ei osatud aga keemiliste ja füüsikaliste mehhanismide abil usaldusväärselt seletada, mis motiveeris probleemi omal käel uurima. Maksimaalse tundlikkuse saavutamiseks on vaja piisavat hulka katsealuseid, kes oleks pikemat aega ühetaolises keskkonnas ja tegevuses. Valisin kaks klassitäit koolõpilasi. Ühe klassi õpilasi mõjutati kõrge kontsentratsiooniga (ca 50000 cm^–3) negatiivsete aeroioonidega terve koolipäeva jooksul, teises klassis oli aga ionisaator välja lülitatud. Mõju indikaatoriks valisin õpilaste tähelepanuvõime vähenemise koolipäeva lõpul, mida saab mõõta korrektuuritesti abil. Ionisaatori lülitasin enne koolipäeva algust sisse vaheldumisi kas ühes või teises klassis, konkreetsest valikust ei olnud teadlikud ei õpilased, õpetajad, ega ka testide teostaja ja esmatöötleja V. Riismandel. Antennid olid püsivalt ülal mõlemas klassis, ionisaatori pingeallikas aga varjatud kinnisesse kasti ja töötas hääletult. Aeroioonide genereerimisega ei kaasnenud lõhna järgi märgatavaid aineid. Katse teostati Tallinna 42. Keskkoolis 1977. aasta aprillis ja selle kirjeldus ning analüüs on avaldatud artiklis (A21).

Analüüsisin katse tulemusi samal aastal ja esitasin TRÜ Toimetistele avaldamiseks 11 lk. käsikirja "O deistvii aeroionov na živõe organizmõ". Käsikiri pälvis teravat kriitikat ja 1978. a. esitasin avaldamiseks juba rotaprindipaberile trükitud 12 lk. parandatud versiooni "K probleme biologitšekogo deistviya i praktitšeskoi poleznosti aeroionizatsii". Ka see versioon kohtas ägedat vastuseisu ja samal aastal esitasin kolmanda versiooni pealkirjaga "K matematiko-statistitšeskoi metodike proverki biologitšekogo deistvija i praktitšeskoi poleznosti aeroionizatsii". Matemaatilisele metoodikale rõhu panemine ei olnud asjakohane, sest kasutasin üldtuntud lihtsaid statistikameetodeid. See oli vaid manööver, mis pidi vähendama meedikutest retsensentide arvamuste kaalu.

Kasutamist leidnud õhu ioniseerimise füüsikaline meetod oli varem kirjeldatud artiklis (A10), kuid vaadeldavas katses kasutatuna leidis ka see retsensentide ägedat vastuseisu. Sellepärast kirjutasime koos Jaan Salmiga 1978. a. samal teemal üksikasjalikuma artikli (A20). Ka see kohtas vihast vastuseisu, mida aga retsensendid ei osanud veenvalt põhjendada. Artikkel õnnestus avaldada koos J. Reineti kriitilise artikliga "On ionization of air in enclosed rooms by means of corona ionizers" (Acta Comm. Univ. Tartu 479, 26–37) juba 1979. aastal, kui kogumiku toimetaja oli E. Sula. Bioloogilise mõju artikkel ilmus aga alles 1982. a. suuresti tänu toimetaja Jaan Salmi aktiivsele toetusele. Artikli põhijäreldus on: "negatiivse ionisatsiooni mõju õpilaste töövõimele ja väsimisele ei ületanud 90% usaldusnivoo puhul 4% ühe ja sama klassi õpilaste vaheliste erinevuste standardhälbest".

Käsikirjad ja retsensioonid on arhiivis ühiste kaante vahele köidetud kujul. Retsensioonidest ja kirjadest annab ülevaate järgnev tabel, milles retsenseeritavad käsikirjad on tähistatud:

A: Tammet & Salm "Ob ispol'zovanii provolochnykh antenn ...".

B1 : bioloogilise mõju artikli esimene versioon "O deistvii aeroionov ...".

B2 : bioloogilise mõju artikli teine versioon "K probleme biologitšekogo deistviya ...".

B3 : bioloogilise mõju artikli kolmas versioon "K matematiko-statistitcheskoi metodike ...".

Lühend "rets." tähendab retsensiooni ja "prot." toimetuskolleegiumi protokolli. Tärn nime järel märgib retsensendi professori või NSVL doktori tiitlit.

A/B	Liik	Kuupäev	Autorid	Lk.	Otsus	Kommentaar
B1	rets.	25.11.1977	J. Salm, A. Haljaste	1	+
B1	rets.	30.11.1977	A. Jents, S. Sibul, E. Siirde*	1	–
B1	kiri	23.12.1977	F.G. Portnov	2	–	toetab eelmist retsensiooni
B2	rets.	12.05.1978	R. Silla*	1	+
B2	rets.	29.06.1978	P. Prüller, E. Siirde*	15	–	kokkuvõte algab sõnadega "autor on võhiklik"
B2	rets.	14.07.1978	J. Reinet	7	–	artikkel on fantaasia, trükkimine pole lubatav
B2	prot.	14.07.1978	K. Kudu, O. Saks, J. Reinet	1	–	Toimetuskolleegiumi koosoleku protokoll otsusega artikkel tagasi lükata
B3	rets.	20.10.1978	S. Tamm	1	+
B3	rets.	25.10.1978	J. Reinet	5	–	ei oma mingit teaduslikku väärtust, ... avaldamine ei ole võimalik
B3	42 kk. tõend	25.10.1978	direktor H. Rauk kooliarst E. Siinor		+	katse tehti allakirjutanute nõusolekul, õpilaste tervises pole täheldatud muutusi, kool toetab tulemuste publitseerimist.
B3	rets.	05.11.1978	J. Riiv*	2	–
A	rets.	16.11.1978	P. Prüller	4	–
A	tekst	?	H. Tammet	4		vastus Prüllerile
A	rets.	?	J. Reinet	5	–	trükkimine ei saa tulla kõne alla
A	rets.	11.12.1978	J. Reinet	3	–
A	rets.	15.12.1978	P. Prüller	4	–
B3	rets.	??.??.1980	G.F. Verich	1	+	statistikameetodis pole midagi uut
B3	rets.	07.05.1980	A. Minh*	2	?/–	artikkel nõuab täiendamist
B3	rets.	?	F.G. Portnov	1	–
B3	rets.	12.05.1980	V. Pjatkin	1	+
B3	prot.	06.02.1981	K. Kudu, R. Priiman J. Reinet, O. Saks	2	–	Toimetuskolleegiumi koosoleku protokoll otsusega artikkel tagasi lükata
B3	tekst	?	J. Reinet	3	–
B3	tekst	?	J. Reinet	5	–
B3	tekst	?	?	3		kokkuvõte retsensioonidest toimetuskolleegiumi jaoks
B3	tõend	15.03.1982	Min. valitsuste juhatajad E. Tomberg H. Kreek	1	+	Tervishoiuministeeriumil ei ole vastuväiteid aeroionisatsiooni kasutamiseks üldhariduslikes koolides tingimusel, et see toimub kooskõlastatult kooliarstiga ja tema kontrolli all.
B3	tekst	12.06.1982	H. Tammet	1		vastused Reineti märkustele
B3	tekst	?	L. Visnapuu	2	+	toimetaja kokkuvõte, sisaldab tabelit 12 retsensiooni kohta
B3	kiri	?	? (J. Salm)	1	+	toimetaja kiri redkolleegiumile
B3	art.	?	J. Reinet	8		pärast artikli (3) avaldamist TRÜ toimetiste artikli stiilis vormistatud käsikiri, mis sisaldab ka ingliskeelset kokkuvõtet

TRÜ toimetiste numbri 631 tiitellehe pöördel on J. Reineti nimi toimetuskolleegiumi nimekirjast pärast väljaande trükkimist ja enne levitamist tema enda nõudel mustaga üle värvimise teel kustutatud.

Aerosool-ionisaatorid

Aerosool-ionisaatorid ehk algse nimega hüdroaeroionisaatorid olid Reineti laboratooriumi oluliseks uurimisobjektiks. Selliste ionisaatorite tuntuim propageerija oli Taškendis töötav E.A. Tšernjavski. Teaduslikku taset iseloomustab Tšernjavski selgitus hüdroaeroionisaatori füüsikalise mehhanismi kohta, refereerin seda mälu järgi: "Kui vee molekul põrkab vastu kivi, siis lüüakse molekuli küljest elektron ära ja mida kõvem kivi, seda efektiivsemalt". Üsna varsti mõistsin, et pihustatud tilkade laadumine oleneb suuresti pihustatava vedeliku pinna kohal olevast elektriväljast ja lisasin pihustile pingestatud elektroodi. Reinet tunnustas ettepanekut ja algatas autoritunnistuse (A05) taotluse. Tilkade elektrivälja abil laadimise põhimõte oli tegelikult varem tuntud (E. Burkhardt'i artikkel ajakirjas Ann. Phys. aastast 1935), taotlus sai siiski positiivse vastuse. Aerosooli laadivate pihustite arendamine Reineti laboratooriumis jäi edaspidi Eduard Tamme ülesandeks. Hiljem analüüsisin tilkade laadumise mehhanismi üksikasjalikumalt ja avaldasin tulemused artiklis (A08).

Publikatsioonid (A)

A01. Tammet, H.F. (1957) Primenenie koronnogo razryada dlya ionizirovaniya vozdukha. 2-oe nauch. soveshch., posveshch. fiziol. deïstviyu i terapevt. primeneniyu aéroionov. Tez. dokl., Izd. AN Latv. SSR, Riga, pp. 97–98.

A02. Tammet, H.F. (1958) Koronnyï aéroionizator. USSR Patent No. 115904, Class 21g,28/02, Prior. 15.04.58.

A03. Tammet, H.F. (1959) Portativnyï koronnyï ionizator. USSR Patent No. 122642, Class 42m,33/05, Prior. 01.12.58.

A04. Tammet, H.F. (1959) Primenenie koronnogo razryada dlya ionizirovaniya vozdukha. In Vopr. kurortologii, Riga, 5, pp. 53–59.

A05. Reinet, J.J. and Tammet, H.F. (1959) Aérozol'-ionizator. USSR Patent No. 123636, Class 21g,21/01, Prior. 24.11.58.

A06. Reinet, J.J., Tammet, H.F., and Valt, L.O. (1959) O metodakh unipolyarnogo ionizirovaniya vozdukha posredstvom aéroionizatorov. Radiotekhnika i élektronika 4, 1335–1338.

A07. Tammet, H.F. (1962) K voprosu sozdaniya aéroionizatorov i ionometrov dlya shirokogo vnedreniya aéroionoterapii. In Aéroionizatsiya i gidro-aéroionizatsiya v meditsine, Tashkent, pp. 250–256.

A08. Tammet, H.F. (1963) Induktsionnaya élektrizatsiya pri raspylenii zhidkosteï. Acta Comm. Univ. Tartu 140, 90–95.

A09. Tammet, H.F. (1963) Udalenie ionov ot aéroionizatorov. Acta Comm. Univ. Tartu 140, 103–112.

A10. Tammet, H.F. and Salm, J.J. (1966) Ionizirovanie vozdukha bol'shikh pomeshcheniï posredstvom provolochnykh antenn, pitaemykh apparatom dlya franklinizatsii. In Aéroionizatsiya v gigiene truda, Leningrad, pp. 237–240.

A11. Tammet, H., Visnapuu, L., and Reinet, J. (1968) Generators of air ions and electroaerosols. In Bioclimatology, Biometeorology and Aeroionotherapy, edited by R. Gualtierotti, I.H., Kornblueh and and C., Sirtori, Milan, pp. 54–56.

A12. Tammet, H.F. (1969) Vol'tampernye kharakteristiki ideal'noï unipolyarnoï kvazikorony. Acta Comm. Univ. Tartu 239, 3–40.

A13. Tammet, H.F. (1969) Vol'tampernye kharakteristiki tritievogo neïtralizatora staticheskogo élektrichestva. Acta Comm. Univ. Tartu 239, 41–46.

A14. Tammet, H.F. (1969) Deïstvuyushchaya shirina ideal'nogo provolochnogo neïtralizatora staticheskogo élektrichestva. Acta Comm. Univ. Tartu 239, 47–52.

A15. Tammet, H.F. and Gross, L.G. (1969) Kraevoï éffekt v ploskom neïtralizatore staticheskogo élektrichestva. Acta Comm. Univ. Tartu 239, 53–56.

A16. Tammet, H.F. (1970) Teoriya prosteïsheï modeli ploskogo neïtralizatora staticheskogo élektrichestva. Acta Comm. Univ. Tartu 240, 234–242.

A17. Tammet, H.F. (1970) Vol't-ampernye kharakteristiki unipolyarnogo koronnogo razryada. Élektrichestvo 82–83.

A18. Tammet, H.F. (1971) Vol't-ampernaya kharakteristika obratnoï kvazikorony mezhdu tsilindricheskimi élektrodami. Acta Comm. Univ. Tartu 283, 30–36.

A19. Tammet, H.F. (1971) Tablitsa spetsial'noï funktsii tsilindricheskogo koronnogo razryada. Acta Comm. Univ. Tartu 283, 37–48.

A20. Tammet, H.F. and Salm, J.J. (1979) Ob ispol'zovanii provolochnykh antenn dlya aéroionizatsii. Acta Comm. Univ. Tartu 479, 19–25.

A21. Tammet, H.F. (1982) K matematiko-staticheskoï metodike proverki biologicheskogo deïstviya i prakticheskoï poleznosti aéroionizatsii. Acta Comm. Univ. Tartu 631, 139–149.

A22. Priiman, R.E. and Tammet, H.F. (1987) Otsenka dopustimoï moshchnosti koronnogo aéroionizatora po kriteriyu khimicheskogo zagryazneniya vozdukha. Acta Comm. Univ. Tartu 755, 166–174.

Aeroioonide loendurid

Aeroioonide mõõtmise teooria

Aeroioonide mõõtmise algataja Tartus oli professor Johan Wilip, kes ostis Göttingenist Gerdieni originaalaparaadi õhu elektrijuhtivuse ja kergete ioonide kontsentratsiooni mõõtmiseks. Wilip soovitas seda aparaati Treffneri kooli füüsikaõpetajale Anatoli Mitt’ile, kes mõõtis 1937. a. aasta jooksul aeroioonide kontsentratsiooni Tartus ja kaitses mõõtmistulemusi esitava ja analüüsiva magistritöö, mis pärast sõda atesteeriti kandidaaditööks. Gerdieni aparaat on alles ja asub TÜ muuseumis. Kui Jaan Reinet ülikooli tööle tuli, siis Anatoli Mitt soovitas talle uurimisteemaks aeroioonide mõõtmist. Reinet alustas uue aparatuuri projekteerimise ja ehitamisega ja viis koos Hugo Marran'iga 50-ndatel aastatel läbi suuremahulise atmosfääri aeroioonide mõõtmiskampaania. Aeroioonide loendurite arendamine ja rakendamine jäi pikaks ajaks Reineti laboratooriumi põhiteemaks, mille juures olid aktiivsed ka üliõpilased Olev Saks ja Ergo Raukas, hiljem aga mina ja Jaan Salm.

Jaan Reinet teadis aeroioonide mõõtmise teooria alaseid saksakeelseid teadusartikleid (autorid H. Israel jt.), kuid ei olnud teooria alal asjatundja. Niiviisi hakkasin ma loendurite teooriaga tegelema juba üliõpilasena ja see jäi kümneks aastaks minu põhiteemaks. Leidsin prantsuskeelse artikli, milles aeroioonide loenduri füüsikaline põhimõte oli leidnud sügavama käsitluse ja arendasin seda suunda edasi. Esimene publikatsioon NSVL keskajakirjas (L01) ilmus juba 1960. a. ja kuna ajakiri ilmus ka ingliskeelses tõlkes, siis pani seda tähele ka tollane atmosfäärielektriuurimuste rahvusvahelise koordineerimise juht Hans Dolezalek. Järgmised artiklid (L02–L07) ilmusid samas ajakirjas ja Geofüüsika Peaobservatooriumi toimetistes. 1964. a. kaitsesin nende tööde põhjal kandidaadikraadi ja 1967. a. avaldasin sama töö jätkuna monograafia (L08), mille täiendatud tõlge (L09) ilmus 1970. a. ka inglise keeles.

Aparatuuri arendamine

Laboratoorium vajas uurimistööks raha. NSVL teaduse finantseerimise süsteem oli ehitatud niiviisi, et suur osa vahendeid eraldati NSVL keskinstituutidele ja kõrgtehnoloogilistele ettevõtetele sihitusega kasutada seda perifeeriainstituutidelt uurimistööde tellimiseks. Ka Tartu Ülikool oli alltöövõtja, kes sai osa teadusraha keskinstituutidega sõlmitud lepingute järgi. Need lepingud olid enam-vähem sama tähendusega, kui kaasaegsed uurimistöö grandid. Lepinguid oli lihtsam sõlmida siis, kui põhiülesandeks oli mingi seadme väljatöötamine ja valmistamine ning selle üleandmine tellijale. Lepingu summa kattis tavaliselt peale üleantava seadme valmistamise kulude ka ettevalmistava uurimistöö ja teostajale jääva katseseadme valmistamise kulud. Paljude aastate jooksul oli Reineti laboratooriumi oluliseks sissetulekuallikaks aeroioonide loendurite valmistamine.

Teoreetilisele uurimistööle tuginedes sain aru, et universaalse aeroioonide loenduri mõõtekondensaatoris on otstarbekas mõõta telgsümmeetrilise kondensaatori väliskattele kogutud ioonide voolu, väliskate on aga soovitatav teha kooniliselt kahaneva ristlõikega, mis stabiliseerib õhuvoolu. Esimene uut tüüpi loendur valmis 1964. a. ja selle tüübitähis oli SAI-TGU-64. Järgneva kahe aasta jooksul jätkasin nii mõõtekondensaatori konstruktsiooni kui ka loenduris kasutatud elektroonikaskeemi täiustamist. Raamat (L08) sisaldab mudeli SAI-TGU-65m ja raamat (L09) sellest üsna vähe erineva viimistletud mudeli SAI-TGU-66 kirjeldust. Peale uudse mõõtekondensaatori oli nendes loendurites uudne sisseehitatud ümberlülitatava kaliibritud õhukuluga ventilaator, Olev Saksa konstrueeritud dünaamiline elektromeeter ja originaalne paneelkalkulaator, Artikli (L15) andmetel valmistas ja müüs Tartu Ülikool ca 50 eelnimetatud tüüpi loendurit. Edaspidi tegelesid loendurite arendamisega kolleegid Rein Matisen jt. Suuremaks uuenduseks oli dünaamilise elektromeetri asendamine pooljuhtelektromeetriga. Mõõtekondensaatori ehitus jäi aga endiseks. Nõudmine loendurite järele kasvas ja ettevõtlusvabaduse tekkimisel viidi tootmine üle kalurikolhoosile "Lääne Kalur" alluvasse ja minu abikaasa venna Toomas Sepper’i juhitud elektroonikatöökotta. Iga aparaadiga pandi kaasa brošüür (L13). Loendurit UT-8401 toodeti üle 100 eksemplari, millest enamus müüdi NSVL uurimisasutustele, mõni aparaat aga ka Ida-Euroopa riikidesse.

Paralleelselt müügiartikliks oleva universaalloenduriga projekteerisin ka mõned eksperimentaalseadmed, nende hulgas moduleeriva loenduri (L10) ja hiljem kommertsartikliks mõeldud numbertablooga väikesegabariidilise kergete ioonide loenduri AIM-1. Viimast mudelit valmistas Lääne Kalur ca 10 eksemplari. Just samal ajal aga hakkas koos NSVL-iga lagunema ka idaturg ning aparatuuri tootmine tuli lõpetada.

Kolm loendurit SAI-TGU-66.

AIM-1 eestvaates ja kaaneta pealtvaates.

Publikatsioonid (L)

L01. Tammet, H.F. (1960) K teorii aspiratsionnykh schetchikov aéroionov. Izv. Acad. Nauk ser. geofiz., 1263–1270.

L02. Tammet, H.F. (1962) Analiticheskiï metod obrabotki nablyudeniï pri izuchenii raspredeleniya aéroionov po podvizhnostyam . Tr. Main Geophys. Observ. 136, 103–110.

L03. Tammet, H.F. (1962) Iskazhayushchie éffekty v aspiratsionnykh schetchikakh aéroionov . Izv. Acad. Nauk ser. geofiz., 845–853.

L04. Tammet, H.F. (1963) K voprosu o skhemakh vklyucheniya aspiratsionnykh schetchikov aéroionov. Tr. Main Geophys. Observ. 146, 71–74.

L05. Tammet, H.F. (1963) Optimal'nye parametry aspiratsionnykh schetchikov. In Tr. vses. nauch. meteorol. soveshch., Leningrad, 9, pp. 322–328.

L06. Tammet, H.F. (1963) Vozdeïstvie obemnogo zaryada v aspiratsionnykh schetchikakh aéroionov. Acta Comm. Univ. Tartu 140, 46–61.

L07. Tammet, H.F. (1964) Opredelenie deïstvuyushcheï emkosti tsilindricheskogo izmeritel'nogo kondensatora aspiratsionnogo schetchika aéroionov. Izv. Acad. Nauk Fiz. ser. geofiz. 436–436.

L08. Tammet, H.F. (1967) Aspiratsionnyï metod izmereniya spektra . Acta Comm. Univ. Tartu 195, 1–232.

L09. Tammet, H. (1970) The aspiration method for the determination of atmospheric ion-spectra. IPST for NSF, Jerusalem.

L10. Tammet, H.F. and Leppik, K.P. (1973) Opytnyï schetchik legkikh aéroionov s moduliruyushchim izmeritel'nym kondensatorom. Acta Comm. Univ. Tartu 320, 20–26.

L11. Tammet, H.F., Üts, E.J., and Lepik, M.E. (1973) Aspiratsionnyï schetchik aéroionov. USSR Patent No. 375711, Class HO1j39/26, Prior. 11.03.68.

L12. Tammet, H.F. and Ðvarts, Ya.M. (1975) Ustroïstvo dlya izmereniya élektroprovodnosti vozdukha. USSR Patent No. 464881, Class GO1w1/16, Prior. 25.03.75.

L13. Tammet, H.F. (1985) Schetchiki aéroionov. Haapsalu, 42 lk.

L14. Tammet, H.F. (1988) Ispol'zovanie zaryadnika aérozol'nykh chastits kak pristavki k aéroionometru (schetchiku aéroionov). Acta Comm. Univ. Tartu 809, 127–136.

L15. Matisen, R., Miller, F., Tammet, H., and Salm, J. (1992) Air ion counters and spectrometers designed in Tartu University. Acta Comm. Univ. Tartu 947, 60–67.

Aeroioonide ja aerosooli liikuvusspektromeetria

Ühekanalilised spektromeetrid

Jaan Salm ehitas enda kandidaaditöö tarvis suure kõrglahutusvõimega kergete ioonide spektromeetri, mille geomeetriliselt täpsed väliskatted olid valmistatud traktorimootori silindritest. Neid sai Tartus asuvast remonditehasest. Spektromeetrit oli võimalik hõlpsasti lahti ja kokku monteerida ning muuta selle juures vajaduse kohaselt konfiguratsiooni. Koos Aleksander Jakobsoniga ehitasime hiljem spektromeetri jaoks automaatse kommutaatori, milles kasutasime mehaanilise telefonikeskjaama tehnikat: mõõtekondensaatori pinget lülitas 50 positsiooniga sammvalija ja ühel pingetasemel vajalikke ümberlülitusi tegi teine 25 positsiooniga sammvalija. Elektromeetri lugemid ilmusid numbrilisele tabloole. Püüdsime provisoorse aparatuuri kiiresti ja odavalt käima saada ning loobusime automaatsest registreerimisest. Operaator pidi kirjutama tabloole ilmuvaid numbreid teletaibi klaviatuurile, mis salvestas tulemused perfolindile. Käisin Tallinnast Tartusse mõõtmisi tegemas ja istusin ööde kaupa teletaibi taga. Perforeeritud andmeid töötlesin arvutitel Minsk-22 ja Minsk-32 kasutades artiklis (S02) kirjeldatud ja raamatus (S04) esitatud põhimõtetel koostatud algoritmi. Selle aparatuuri abil on avastatud atmosfääriõhu kergete ioonide liikuvusspektri ülitundlik sõltuvus mõnest õhu keemilisest lisandist (F01).

Jätkuva uurimistöö jaoks projekteerisime koos Avo Hilpuse, Jaan Salmi ja Enn Ütsiga kompaktse spektromeetri UT-7509 (S06), mis joonistas spektri paberlindile ja väljastas välise registraatori jaoks analoogsignaali. Välise registraatorina kasutasime hiljem pikemat aega Iskra-tüüpi arvutit, mille jaoks Aivo Reinart ehitas sobiva andmehõiveploki. Arvuti joonistas spektri ekraanile ja näitas seda ka laboris asuva televiisoril.

Spektromeeter UT-7509 on laboratooriumis regulaarses kasutuses tänaseni.

1991. aastal konstrueerisin UT-7509 kogemustest lähtudes väikesegabariidilise skaneeriva spektromeetri UT-9105, mille abil sai mõõta looduslikke kergeid ioone ja aerosooliosakesi diameetriga kuni 23 nm. Selle aparaadiga on tehtud mõõtmised Pariisi lähedal koostöös Max Goldmani grupiga. Suurenev töökoormus ei võimaldanud leida aega edasiseks arendustööks ja aparaadi kasutamiseks.

Ühekanaliste skaneerivate spektromeetrite arendamise juurde pöördusin pärast pikemat vaheaega veel kord tagasi. Ignacio Loscertales avaldas 1998. a. artikli, milles ta näitas võimalust parandada aspiratsioonspektromeetri lahutusvõimet suunates elektrivälja õhuvooluga kaldu. Retsenseerisin artiklit enne selle ilmumist ja leidsin võimaluse realiseerida kaldvälja läbipuhutavate kaldvõredega analüsaatoris (S19). Numbriline modelleerimine kinnitas seda ideed.

Keskliikuvusega aeroioonide trajektoorid spektromeetris IGMA laminaarse õhuvoolu korral.

Tutvustasin uut meetodit Peter McMurry'le, kes tellis esimese uue aparaadi Minnesota Ülikoolile. Nimeks jäi Inclined Grid Mobility Analyzer ehk IGMA. Võtsin ise osa aparaadi katsetamisest Atlantas ja ehitasin kogemusi arvestades riistale lisaks signaali müra vähendava abiõhu filtri. IGMA abil sai hiljem palju olulisi tulemusi McMurry doktorant Kenjiro Iida.

Aeroioonide spektromeeter IGMA koos abiõhu filtriga.

Järgnevalt otsustasin kontrollida klassikalise plaatelektroodidega aspiratsiooniloendaja omadusi kaasaegsete meetoditega automatiseeritud mõõtmistel. Kasutasin selle juures omal ajal N.N. Komarovi poolt ette pandud kahest sümmeetrilisest mõõtekondensaatorist koosneva tasakaalustatud silla meetodit. Esimese aparaadi nimega BSMA (Balanced Scanning Mobility Analyzer) ehitasin Tartu Ülikoolile ja kaks järgmist Helsingi Ülikoolile.

Aeroioonide spektromeeter BSMA välitöödel Hyytiälä vaatlustornis.

BSMA osutus märksa töökindlamaks ja lihtsamalt hooldatavaks, tundlikkuse ja lahutusvõime poolest aga jäi ta IGMA-le alla. Tasakaalustatud skaneerimise meetodit ja BSMA-d kirjeldav artikkel (S20) kogus kiiresti viiteid ja Elsevieri kirjastus levitas hiljem flaiereid, kus artikkel (S20) oli nimetatud kui ajakirja "Atmospheric Research" aastate 2006–2009 kõige rohkem tsiteeritud artikkel.

BSMA3 elektroonikaplaat.

Tegin veel ühe katse. IGMA üheks puuduseks oli perfovõrede saastumine ja nende sagedase puhastamise vajadus. Teine puudus oli kõrgepinge polaarsuse ümberlülitamise vajadus. Kõrge pinge kommuteerimisega kaasnevad elektrivälja impulsid vähendasid elektroonikaploki töökindlust. Leidsin võimaluse realiseerida kaldväli ribidena paigutatud plaatidest tõmbava võre ja tõukavate plaatelektroodide abil. Sellise süsteemi elektrivälja arvutamine on tülikam, kuid arvutite võimsused olid kasvanud ja numbriline modelleerimine ei tekitanud probleeme. Lisaks leidsin võimaluse jagada positiivsed ja negatiivsed aeroioonid ühest sisendõhu joast analüsaatori kahte sümmeetrilisse sektsiooni, mis võimaldas mõlemat polaarsust mõõta samaaegselt ja kommuteerida pinget ainult madalpinge poolel samal viisil, kui BSMA-s. Tulemuseks on aparaat nimega Symmetric Inclined Grid Mobility Analyzer ehk SIGMA (S21). See aparaat sisaldab sisseehitatud andmehõiveplokki ja ta ühendatakse arvutiga USB kaabli abil.

SIGMA.

Mitmekanalilised spektromeetrid

1970-ndate aastate alguses olid paljukanalilise spektromeetria teoreetilised mudelid juba olemas ja ka maatrikstehteid nõudvaks andmetöötluseks sobivad arvutid kättesaadavad. Esimese paljukanalise liikuvusspektromeetri (S03) valmistamise võimaluse andis NSVL TA atmosfäärifüüsika instituudi tellimus. Aparaadi valmis 1972 .a. ja selle välikatsed toimusid 1973. a. suvel prof. G.V. Rosenbergi poolt korraldatud ekspeditsioonil Saaremaal Veere sadama lähedal. Hiljem viis tellija spektromeetri Moskvasse ja Tartus selle abil uurimistööd teha polnud võimalik. Spektromeetris oli kaks 25 koguva silindrilise elektroodiga mõõtekondensaatorit ja selles kasutati tablettidest monteeritava torni tüüpi väliskatet. Sisekate oli koonilise üleminekuga peenemalt algusosalt jämedamale lõpuosale. Nii saavutati ühtaegu atmosfääriaerosooli ja kergete ioonide mõõtmiseks vajalik lai liikuvusspiirkond 0.0001–3.2 cm²V^–1s^–1. Spektromeeter oli suurte gabariitidega ja kaalus välisseadmeid (suuregabariidiline analoog-digitaalmuundur ja perforaator) arvestamata 117 kg. Aparaat ei sisaldanud andmetöötlusarvutit, kuid mõõtmisprotsess oli täisautomaatne: käivitamiseks oli tarvis valida klahvümberlüliti abil mõõtmisrežiim ja siis vajutada käivitusnuppu. Andmed väljusid perfolindi kujul, mis sobis vahetult andmeid töötlevasse arvutisse sisestamiseks, tarkvara kirjutasin arvutitele Minsk-22 või Minsk-32.

Spektromeetri projekteerimisel oli probleemiks 50-s kanalis kogutud elektromeetrilise signaali mõõtmine. 50 iseseisva elektromeetrilise võimendi ehitamine ja aparaadi sisse mahutamine käis tollal üle jõu. Selle asemele koguti signaal 50-sse kondensaatorisse ning mõõdeti hiljem kondensaatoreid kordamööda ühe elektromeetri külge ühendades. Järgmiste aparaatide projekteerimisel aga otsustasime elektromeetrilise kommuteerimise meetodist loobuda, sest kommutaatori töökindlus jättis soovida ning selle hooldus oli tülikas.

1979. a. projekteeris Jaan Salm kompaktse ja lihtsamalt valmistatava 10 kanalilise raskete ioonide spektromeetri ning korraldas selle valmistamise. See spektromeeter leidis hiljem rakenduse Tahkuse uurimisjaamas, kus ta töötab veidi ümberehitatuna tänaseni. Mitmekanalilise liikuvusspektromeetria kaheks olulisemaks rakenduseks AEL-is kujuneski aeroioonide uurimine Tahkusel ja aerosooli mõõtmeanalüüs. Tahkuse uurimisjaama jaoks projekteerisin veel kuuekanalilise kergete ioonide spektromeetri (S15), mis töötab seal samuti tänaseni.

Esimese paljukanalilise ioonispektromeetri sisemus. Vertikaalsed sõlmed on elektromeetriline kommutaator ja mõõtekondensaatorid. All keskel on näha sammvalija.

Kuue kanaliga mõõtekondensaatori koostamine. Paigaldatud on alumine õhukarp, kooniline sisekate ja kaks väliskatte sektsiooni. Näha on ka kuus elektromeetrit.

Tekstiboks:
Esimese EAS ehk granulomeetri sisendseadmed. Aerosooliosakeste mõõtmejaotuste uurimiseks peavad osakesed olema laetud. Kuna õhk sisaldab alati ioniseerivate kiirguste poolt tekitatud kergeid aeroioone, siis mingi protsent aerosooliosakesi laadub kergete ioonidega põrkudes loomulikul teel. Laetud osakesed on madala liikuvusega ehk rasked aeroioonid. Nanomeeterpiirkonna aerosooliosakese laetuks osutumise tõenäosus on väga väike ning elektrilise liikuvusspektromeetri tundlikkus aerosooli mõõtmisel madal. Tundlikkuse suurendamiseks laetakse osakesi unipolaarsete kergete ioonidega kas nõrgas või tugevas elektriväljas. Nõrgas väljas laadides õnnestub mõõta osakesi diameetriga mõnes nanomeetrist tuhande nanomeetrini, tugevas välja puhul aga mõnesajast nanomeetrist mõnekümne mikromeetrini. Teise diameetrivahemikku jäävad osakesed aga tekitavad spektromeetris pettesignaali. Leidsin, et maatriksarvutusel põhinev andmetöötlusteooria annab võimaluse kahe erineva laaduriga varustatud spektromeetrite ühendatud kirjest pettesignaalid välja filtreerida ja niiviisi ehitada elektriline aerosoolispektromeeter piirkonnaga mõnest nanomeetrist mõnekümne mikromeetrini. Tegin mõõtekondensaatori arvutused ja koostasin toorandmete töötlemise programmi. Otsisin ka elektromeetriks sobiva mikroskeemi ja hankisin neid Soome kolleegide abiga esimeteks katsetusteks vajalikul hulgal. Elektroonika konstrueerimise võttis enda ülesandeks Aadu Mirme, kes tegi koos Eduard Tammega palju tööd ka mehaanika konstrueerimisel. Detailide valmistamise korraldas Eduard Tamm. Niiviisi valmis esimene Elektriline Aerosoolispektromeeter EAS, esialgse nimega küll granulomeeter. Edaspidi jäi elektriliste aerosoolispektromeetrite arendamine aga järjest rohkem Aadu Mirme tööks. Elektrilise aerosoolispektromeetri põhimõtet ja omadusi on kirjeldatud väga paljudes publikatsioonides, milles allpool toodud kirjanduse nimekirja on valitud vaid vähesed (S09, S11–14, S16–18).

Spektromeetria pöördülesanne

Aeroioonide spektromeetri signaal erineb oluliselt liikuvusjaotusest, mis torkab eriti silma kõige lihtsama integraalse mõõtmismeetodi korral (L09). See tähendab, et liikuvusjaotuse mõõtmine on alati nõudnud pöördülesande lahendamist, millega on toime tuldud ka Fredholmi võrrandit ja Hadamardi probleemi tundmata. Hea näide on juba Langevini poolt esitatud teise tuletise meetodi (S08) laialt rakendatud graafiline analoog nimega puutujate meetod. Andmete arvutil töötlemiseks asendasin puutujate meetodi selle algebralise analoogiga (L02). Spekter-kirje teisendus lineaarses spektromeetris on kirjeldatav maatriksarvutust kasutava algebralise mudelina ning aparaaditeisenduse pööramine mõõtmisvigu sisaldavate lähteandmete korral on klassikaline matemaatilise statistika ülesanne. Normaaljaotusega mõõtmisvigade korral lahendasid selle juba Gauss ja Markov. Spektromeetria pöördülesande kirjeldamine pidevate funktsioonide keeles võib rakenduste arendamisel viia eksiteele. Probleemi ülevaatliku käsitluse avaldasin pikemas töös (S04), milles käsitletakse ka füüsikalist tõlgendamist võimaldavaid meetodeid lahendi mõõtmisvigade võimendamise piiramiseks ehk teisisõnu pöördülesande lahendi stabiliseerimiseks.

Publikatsioonid (S)

S01. Tammet, H.F. (1973) K obshchim problemam spektrometrii aéroionov. Acta Comm. Univ. Tartu 320, 5–12.

S02. Tammet, H.F. (1973) Sistema obrabotki nablyudeniï dlya odnokanal'nogo spektrometra aéroionov. Acta Comm. Univ. Tartu 320, 36–47.

S03. Tammet, H.F., Jakobson, A.F., and Salm, J.J. (1973) Mnogokanal'nyï avtomaticheskiï spektrometr aéroionov. Acta Comm. Univ. Tartu 320, 48–75.

S04. Tammet, H.F. (1975) Vvedenie v lineïnuyu konechnomernuyu teoriyu spektrometrii. Valgus, Tallinn, 100 pp.

S05. Tammet, H.F. (1977) K teorii aspiratsionnogo metoda spektrometrii podvizhnosteï aéroionov. Acta Comm. Univ. Tartu 409, 89–96.

S06. Tammet, H.F., Hilpus, A.O., Salm, J.J., and Üts, E.J. (1977) Spektrometr aéroionov dlya obnaruzheniya nekotorykh primeseï vozdukha. Acta Comm. Univ. Tartu 409, 84–88.

S07. Tammet, H.F. (1979) Dvumernaya neopredelennost' resheniya nekorrektno postavlennykh obratnykh zadach. Acta Comm. Univ. Tartu 479, 3–6.

S08. Tammet, H.F. (1979) Obobshchenie metoda Lanzhevena resheniya obratnykh zadach. Acta Comm. Univ. Tartu 479, 7–9.

S09. Mirme, A.A., Salm, J.J., Tamm, E.I., and Tammet, H.F. (1979) Granulometr submikronnogo aérozolya. Metody i pribory kontrolya parametrov okruzhayushcheï sredy. Mezhvuz. sb., Leningrad 1(136), 64–67.

S10. Tammet, H.F. (1980) Kusochno-lineïnaya model' spektra v aéroionnykh i aérozol'nykh izmereniyakh. Acta Comm. Univ. Tartu 534, 45–54,

S11. Mirme, A.A., Tamm E.I, and Tammet, H.F. (1981) Élektrogranulometr aérozol'nykh chastits s shirokim predelom izmereniya. Acta Comm. Univ. Tartu 588, 84–92.

S12. Tamm, E.I., Mirme, A.A., and Tammet, H.F. (1981) Granulometr aérozolya. USSR Patent No. 890156, Class G01N15/02, Prior. 28.03.80.

S13. Tammet, H.F. (1983) Kalibrovka élektricheskogo granulometra aérozoleï po raspredeleniyu osazhdennykh chastits. Acta Comm. Univ. Tartu 648, 52–58.

S14. Mirme, A., Noppel, M., Peil, I., Salm, J., Tamm, E., and Tammet, H. (1984) Multichannel electric aerosol spectrometer. In Eleventh Int. Conf. on Atmospheric Aerosols, Condensation and Ice Nuclei, Budapest, 2, pp. 155–159.

S15. Tammet, H.F., Miller, F.G., Tamm, E.I., Bernotas, T.P., Mirme, A.A., and Salm, J.J. (1987) Apparatura i metodika spektrometrii podvizhnosteï legkikh aéroionov. Acta Comm. Univ. Tartu 755, 18–28.

S16. Tammet, H. (1992) On the techniques of aerosol electrical granulometry. Acta Comm. Univ. Tartu 947, 94–115.

S17. Tammet, H. and Noppel, M. (1992) Principles of the graduation of an electric aerosol granulometer. Acta Comm. Univ. Tartu 947, 116–124.

S18. Tammet, H., Mirme, A., Tamm, E. (2002) Electrical aerosol spectrometer of Tartu University. Atmospheric Research, 62, 315–324.

S19. Tammet, H (2003). Method of inclined velocities in the air ion mobility analysis. Proceedings of the 12th International Conference on Atmospheric Electricity 1, Versailles, pp. 399–402.

S20. Tammet, H. (2006) Continuous scanning of the mobility and size distribution of charged clusters and nanometer particles in atmospheric air and the Balanced Scanning Mobility Analyzer BSMA. Atmos. Res., 82, 523–535-

S21. Tammet, H. (2011) Symmetric inclined grid mobility analyzer for the measurement of charged clusters and fine nanoparticles in atmospheric air. Aerosol Sci. Technol., 45, 468–479.

Aeroioonide ja aerosooli mõõtmine ning füüsika

Aeroioonide liikuvusspektrite mõõtmine

Eespool nimetatud esimene poolautomaatne kõrglahutusvõimega kergete ioonide spektromeeter (S02) sobis laboratoorseteks uuringuteks. Katsetasin õhu lisandite mõju ja avastasin kohe, et joodilisand muudab negatiivsed aeroioonid peaaegu monomobiilseteks (F01). Selliste aeroioonide liikuvust kasutasime mõnd aega isegi liikuvuse standardina. Hiljem aga selgus, et joodilisandiga õhu negatiivsete aeroioonide spektrit mõjutavad ka muud lisandid, mis on sageli raskesti kontrollitavad, ja atmosfääriõhu kasutamise korral ei pruugi monomobiilsus olla reprodutseeritav. Joodiga sarnast mõju avaldavad aeroioonide spektrile ka teised haloiidid (F01). Pärast mugavamalt kasutatava spektromeetri UT-7509 (S06) ja hiljem Jaan Salmi poolt projekteeritud suurema kergete ioonide spektromeetri ehitamist kujunes Tekstiboks:
Esimesed mõõtmised Tahkuse
sauna pööningul 1984. a. atmosfääriõhu lisandite mõju laboratoorsest uurimisest omaette uurimissuund, milles osalesid Jaan Salm, Hilja Iher, Aare Luts ja hiljem ka Tiia Parts.

1984. a. suvel viisime spektromeetri UT-7509 Tahkusele ja mõõtsime kahe kuu jooksul sauna pööningule paigutatud aparatuuri abil looduslikus õhus kunstlikult genereeritud ühe sekundi vanuste aeroioonide liikuvusspektreid, mis osutusid Tartus mõõdetutest oluliselt erinevateks (F02). Saime aru, et põhjuseks on õhu lisandainete erinev koosseis, kuid ei osanud identifitseerida konkreetseid spektrit mõjutavaid aineid. Ülevaade kergete ioonide uurimise esimestest tulemustest on avaldatud artiklis (F03).

Tekstiboks:
Jaan Salm ja Hans Dolezalek Tahkusel avatud aparatuurikonteineri taga, 1990. 1985. a. alustasime Tahkusel looduslike kergete ioonide regulaarseid mõõtmisi kuuekanalilise spektromeetri (S15) abil, mis andis palju olulisi tulemusi (F09 ja F10). 1988. a. käivitasime Tahkusel kahe mõõtekondensaatoriga spektromeetrikompleksi (F06 ja F07), mis on paigutatud pööningul asuvasse termostateeritud konteinerisse ja registreeris tulemusi juba eeltöödeldud kujul arvuti mälukassettidele. Mõõtekondensaatorid on eelpool nimetatud: kuuekanaline kergete ioonide kondensaator ja Jaan Salmi poolt varem konstrueeritud kümnekanaline raskete ioonide kondensaator. Kompleks katab liikuvusvahemiku 0.00041–3.14 cm²V⁻¹s⁻¹ ja on tehniliselt moderniseerituna kasutusel tänapäevani. Olulisemad laia spektripiirkonna uurimise tulemused on avaldatud artiklites (F12, F18 ja F19).

Tartu Ülikool kandis Tahkuse aparatuurikomplekti projekteerimise, ehitamise ja käivitamise kulud suuremas osas Moskva kosmosefirmaga "Saluut" sõlmitud lepingu eelarvest. NSVL militaareelarve vahendite kasutamine ebasihipäraseks teaduslikuks uurimistööks oli tollal kombeks ja teadlik tellija ei esitanud pretensioone. Ükski meie lepingutest ei olnud salastatud ja Tahkuse vaatlusjaama võisid külastada ka välismaalased, nende hulgas fotol näha olev USA mereväe uurimisametkonna vastutav teadur Hans Dolezalek, kelle aruanne atmosfäärielektri uuringutest Tartus on veebis avalik.

Lühiülevaate Tahkuse vaatlusjaamast leiab artiklist (F08) ja põhjaliku käsitluse koos 1993–1994 aastate mõõtmistulemuste analüüsiga Urmas Hõrraku 2001. a. kaitstud monograafilisest dissertatsioonist "Air ion mobility spectrum at a rural area".

Keskmised ioonid ja aerosooli nukleatsioon

Keskmised ioonid on tuntud ammu, kuid nende kohta oli enne Tahkusel tehtud mõõtmisi vähe andmeid. Keskmiste ioonide kontsentratsioon on tavaolukorras madal ja lühiajaliste mõõtmiste tulemused jäävad sageli mõõtemääramatusele alla. Tahkuse aparatuur on varasematest parema lahutusvõime ja tundlikkusega ning mõõtmine toimus pidevalt nii päeval kui öösel. Tahkuse uurimisjaama kuuekanalilise spektromeetri juhtprogramm (F06, F07) kommuteerib perioodiliselt mõõtekondensaatori pinget ja 11-st intervallist koosnev ühendatud liikuvusvahemik 0.25–3.2 cm²V⁻¹s⁻¹ katab ka osa keskmiste ioonide piirkonnast. Selle spektromeetri abil saadi vaatluste esimese perioodi kõige tähelepanuväärsem tulemus: avastati keskmiste ioonide ehk atmosfääriaerosooli peene nanomeeterfraktsiooni formeerumise puhanguline iseloom (F05) ja nähtus, mida hiljem hakati nimetama atmosfääriaerosooli ioon-indutseeritud nukleatsiooniks. Järgnevate vaatluste käigus kogunes keskmiste ioonide puhangute kohta palju andmeid, mille kokkuvõtte leiab artiklist (F15). Keskmiste ioonide käitumist vaadeldakse ka laia liikuvuspiirkonna mõõtmisi analüüsivates artiklites (F18, F19). Üheks olulisematest tulemustest on siin pikaajaliste vaatluste faktoranalüüsil põhinev aeroioonide klassifikatsioon.

Atmosfääriaerosooli nukleatsiooni ehk uute osakeste formeerumist hakkasin uuesti uurima pärast uute spektromeetrite BSMA ja SIGMA kasutusele võtmist. SIGMA mõõtmistulemuste mõõtemääramatused on oluliselt väiksemad, kui BSMA korral ja kõige usaldusväärsem kokkuvõte keskmiste ioonide mõõtmistest esitatud artiklis (F27).

Aeroioonide liikuvuse teooria

Aerosoolifüüsikas on tavaks arvutada mõõdetud liikuvusega osake läbimõõtu Millikani valemi abil. Seni, kui osakeste mõõtepiirkond algas kümnest nanomeetrist, võis seda molekulaarjõudusid ja kvantnähtusi ignoreerivat valemit kasutada kriitikavabalt. Aerosooliuuringutes hakati aga uurima üha väiksemaid osakesi kuni molekulaarsete kergete ioonideni. Atomaarsete ioonide jaoks oli olemas molekulaarkineetilisel teoorial põhinev teine mudel, mis üleminekupiirkonnas aga lahknes Millikani mudelist. Proovisin neid mudeleid algul puhtempiiriliselt siduda, leidsin aga hiljem, et empiirilises võrrandis kasutatud üleminekufunktsioon on väga lähedane Einsteini poolt esitatud vabadusastmete lahtisulamise funktsioonile. Tollal oli Kanada ja USA laboratooriumides juba tehtud mõõtmisi massispektromeetriga ühendatud liikuvusspektromeetri abil. Einsteini funktsioon sobis nende mõõtmistulemustega isegi paremini, kui mitut reguleeritavat parameetrit sisaldav formaalselt leitud lähendusfunktsioon. Tulemusena saadud diameeter-liikuvus üleminekualgoritm ja selle põhjendus on esitatud artiklis (F13), mida Thomson-Reuters'i WoS andmetel oli 2013. a. oktoobriks tsiteeritud juba 176 korda, Scholar.google.com andmetel aga 226 korda.

Uus mudel ennustas aeroioonide liikuvuse jaoks üsna keerulist temperatuurisõltuvust, mis erineb oluliselt liikuvuste taandamisel üldiselt kasutatavast Langevin'i valemist. Seda probleemi analüüsib artikkel (F17).

Uue diameeter-liikuvus mudeli kasutamist on oluliselt piiranud matemaatiline tülikus. Teiselt puuduseks on mudeli arvparameetrite tuginemine üsna vanadele katseandmetele. Selle tõttu pöördusin probleemi juurde veel kord tagasi ja panin ette matemaatiliselt lihtsama ja uute katseandmete järgi paindlikku täpsustamist võimaldava ligikaudse diameeter-liikuvus mudeli, mida kirjeldav artikkel (F26) ilmus ajakirja Aerosol Science and Technology prestiiþikas valikartiklite rubriigis "Aerosol Research Letters".

Atmosfääriaerosooli füüsika

Aerosooli mõõtmespektromeetri kirjeldamiseks kasutatakse sageli parameetrilisi mudeleid, näiteks kolme parameetriga määratud logaritmnormaalset jaotust. Aerosooli omaduste tõlgendamisel kasutatakse parameetrite hinnangute väärtusi, nende hinnangute vahelised korrelatsioonid aga jäävad kasutamata. Tuletasin avaldise, mille abil saab arvutada korrelatsioonide ignoreerimisega kaasnevat informatsioonikao suurust ja võrdlesin erinevaid lähendusfunktsioone nii lähendamistäpsust kui parameeterhaaval tõlgendamisega kaasnevat informatsioonikadu. Leidsin ka uue lihtsa neljaparameetrilise mudeli, mis osutus varem tuntutest teatud mõttes paremaks, ja nimetasin selle KL-mudeliks. Vastava analüüsi lühike esitus ilmus artiklis (F04), põhjalikum käsitlus aga samal aastal TRÜ toimetistes. Hilisemas artiklis (F30) on termin "KL-mudel" asendatud terminiga "two-power model".

Aeroioonide mõõtmistulemuste kasutamist atmosfääriaerosooli uurimisel käsitleb artikkel (F16) ja aeroioonide tasakaalu ning ionisatsiooni intensiivsuse hindamist artikkel (F21). Viimases artiklis on olulise uuendusena arvesse võetud aeroioonide kadu männiokastele sadestumise tõttu. Mõõtmised tehti Soomes Hyytiäläs kahe BSMA abil, mille juures teine BSMA viidi 14 m kõgusesse torni. Tulemused näitavad ionisatsiooni intensiivsuse olulist sõltuvust kõrgusest.

Aeroioonide mõõtmised nii Hyytiäläs kui Tartus ja Tahkusel näitavad negatiivsete keskmiste ioonide puhangulist tekkimist vihma ajal. Seletuseks on ammu tuntud balloelektriline effekt. Lahendamata probleem on balloelektriliste aeroioonide tekkemehanism ja nende võimalik osa uute atmosfääriaerosooliosakeste moodustumisel. Nähtuse lähemaks uurimiseks korraldasin vihmasituatsiooni imiteerivaid laboratoorseid katseid. Selgus, et balloelektrilise protsessi tulemusena domineerivad õhus 2.5 nm diameetriga osakesed mis on parajasti sama suured, kui Martin Chaplin'i poolt ennustatud 280 vee molekulist koosnevad superklastrid. Tilkade pihustumisel esinevad mehhaanilised jõud ei ole võimelised vett nii väikesteks osakesteks lõhkuma. Tõestasin, et need osakesed ei saa aga olla ka suuremate tilkade aurumisel tekkivad kuivjäägid. Tulemused on intrigeerivad ja püstitavad hüpoteese, kuid ei anna kindlat selgitust suhteliselt stabiilsete kindla suurusega nanomeeterosakeste tekkimisele veetilkade mehaanilise pihustamise korral (F24).

Artiklis (F29) uuritakse nanomeeterosakeste ja kergete ioonide neeldumist suurematel aerosooliosakestel. Kvantitatiivsete hinnangute baasiks on eelnevalt korrastatud andmetabel Hyytiäläs kolme aasta jooksul mõõdetud aerosooli mõõtmejaotustest. Hinnatakse nanomeeterosakste neelu jaotust suuremate aerosooliosakeste diameetri järgi ning tuletatakse lähendusvalemid, mille abil on võimalik kergete ioonide ja nanomeeterosakeste neelu hinnata integraalsete parameetrite järgi olukorras, kus suurte osakeste jaotusfunktsiooni kuju ei ole mõõdetud. Neid valemeid kasutatakse järgnevas uurimistöös (F28), kus nanomeeterosakeste kasvuvoogu ehk nukleatsiooni intensiivsust ja ühtaegu ka osakeste kasvu kiirust hinnatakse aerosooli evolutsioonivõrrandeid kasutades artiklis (F27) määratud keskmiste ioonide mõõtmejaotuse alusel. Selgus, et uute osakeste tekkepuhangute vaheaegadel kasvavad osakesed ligikaudu sama kiiresti, kui puhangute ajal, ja ka uute osakeste tekkimise intensiivsus ei ole puhangute ajal esinevast nii palju väiksem, kui seni arvati. Siit järeldub, et puhangutevahelistel rahulikel perioodidel tekkib isegi rohkem uusi aerosooliosakesi, kui puhangute ajal. Selle tulemuseni jõudmine eeldas võimalust mõõta keskmiste ioonide väga madala kontsentratsiooniga fraktsioonide kontsentratsioone. Niisuguse võimaluse andis meile originaalne spektromeeter SIGMA (S21).

Ülevaateartiklite kirjutamine

Olen koostanud ka mitmeid ülevaateid aeroioonide mõõtmisest ja füüsikast. Vanemas ülevaates (F03) vaadeldakse kergeid aeroioone klastrite füüsika seisukohast. Laiem ülevaade (F11) ilmus autoriteetses CRC käsiraamatus esimest korda 1993. a. ja edaspidi korduvalt sama käsiraamatu kõigis uuemates väljaannetes. Ülevaade (F14) on kirjutatud gaaslahenduse uurijate jaoks. Ülevaate ajakirja Space Science Reviews jaoks (F23) kirjutasin koos Giles Harrisoniga. Viimase ülevaateartikli (F25) põhiautor on aga Anne Hirsikko ja minu ülesandeks oli siin kirjutada mõõtmismeetodeid käsitlev osa.

Publikatsioonid (F)

F01. Tammet, H.F. (1975) Zavisimost' spektra podvizhnosteï legkikh aéroionov ot mikroprimeseï vozdukha. Acta Comm. Univ. Tartu 348, 3–15.

F02. Tammet, H.F., Iher, H.R., and Miller, F.G. (1985) Spektr podvizhnosteï odnosekundnykh legkikh aéroionov v prirodnom vozdukhe. Acta Comm. Univ. Tartu 707, 26–36.

F03. Tammet, H.F., Salm, J.J., Parts, T.M., and Luts, A.M. (1987) Klasternye aéroiony v troposfere. In Fizika klasterov, Novosibirsk, pp. 86–91.

F04. Tammet, H. (1988) Models of size spectrum of tropospheric aerosol. In Atmospheric Aerosols and Nucleation. Lecture Notes in Physics, Springer-Verlag, Vienna, 309, pp. 75–78-

F05. Tammet, H., Salm, J., and Iher, H. (1988) Observation of condensation on small air ions in the atmosphere. In Atmospheric Aerosols and Nucleation. Lecture Notes in Physics, Springer-Verlag, Vienna, 309, pp. 239–240.

F06. Hõrrak, U., Miller, F., Mirme, A., Salm, J., and Tammet, H. (1990) Air ion observatory at Tahkuse: Instrumentation. Acta Comm. Univ. Tartu 880, 33–43.

F07. Tammet, H. (1990) Air Ion Observatory at Tahkuse: Software. Acta Comm. Univ. Tartu 880, 44–51.

F08. Salm, J.J., Tammet, H.F., Iher, H.R., and Hõrrak, U.E. (1990) Atmosferno-élektricheskie izmereniya v Tahkuse, Éstoniya. In Voprosy atmosfernogo élektrichestva, Gidrometeoizdat, Leningrad, pp. 168–175.

F09. Salm, J., Tammet, H., Iher, H., and Hõrrak, U. (1992) The dependence of small air ion mobility spectra in the ground layer of the atmosphere on temperature and pressure. Acta Comm. Univ. Tartu 947, 50–56.

F10. Tammet, H., Iher, H., and Salm, J. (1992) Spectrum of atmospheric ions in the mobility range of 0.32-3.2 cm²/(V·s). Acta Comm. Univ. Tartu 947, 35–49.

F11. Tammet, H. (1993) Air ions. In CRC Handbook of Chemistry and Physics, 74th edition, CRC Press, Boca Raton, Ann Arbor, London, Tokyo, pp. Sect. 14, pp. 25–27. (The same article is published in subsequent editions)..

F12. Hõrrak, U., Iher, H., Luts, A., Salm, J., and Tammet, H. (1994) Mobility spectrum of air ions at Tahkuse Observatory. J. Geophys. Res. Atmospheres 99, 10697–10700.

F13. Tammet, H. (1995) Size and mobility of nanometer particles, clusters and ions. J. Aerosol Sci. 26, 459–475.

F14. Tammet, H. (1996) Air ions and aerosol science. In Phenomena in Ionized Gases, AIP Conf. Proc., 363, pp. 224–233.

F15. Hõrrak, U., Salm, J., and Tammet, H. (1998) Bursts of intermediate ions in atmospheric air. J. Geophys. Res. Atmospheres 103, 13909–13915.

F16. Hõrrak, U., Mirme, A., Salm, J., Tamm, E., and Tammet, H. (1998) Air ion measurements as a source of information about atmospheric aerosols. Atmos. Res. 46, 233–242.

F17. Tammet, H. (1998) Reduction of air ion mobility to standard conditions. J. Geophys. Res. Atmospheres 103, 13933–13937.

F18. Hõrrak, U., Salm, J., and Tammet, H. (2000) Statistical characterization of air ion mobility spectra at Tahkuse Observatory: Classification of air ions. J. Geophys. Res. Atmospheres 105, 9291–9302.

F19. Hõrrak, U., Salm, J., Tammet, H (2003) Diurnal variation in the concentration of air ions of different mobility classes at a rural area. J. Geophys. Res. Atmospheres, 108(D20), 4653, 11 pp.

F20. Tammet, H., Kulmala, M. (2005) Simulation tool for atmospheric aerosol nucleation bursts. J. Aerosol Sci. 36, 173–196.

F21. Tammet, H., Hõrrak, U., Laakso, L., and Kulmala, M. (2006) Factors of air ion balance in a coniferous forest according to measurements in Hyytiälä, Finland. Atmos. Chem. Phys., 6, 3377–3390.

F22. Tammet, H., Kulmala, M. (2007) Simulating aerosol nucleation bursts in a coniferous forest, Boreal Env. Res., 12, 421–430.

F23. Harrison, R.G., Tammet, H. (2008) Ions in the terrestrial atmosphere and other solar system atmospheres. Space Sci. Rev, 137, 107–118.

F24. Tammet, H., Hõrrak, U., Kulmala, M. (2009) Negatively charged nanoparticles produced by splashing of water. Atmos. Chem. Phys., 9, 357–367.

F25. Hirsikko, A., Nieminen, T., Gagné, S., Lehtipalo, K., Manninen, H.E., Ehn, M., Hõrrak, U., Kerminen, V.-M., Laakso, L., McMurry, P.H., Mirme, A., Mirme, S., Petäjä, T., Tammet, H., Vakkari, V., Vana, M., Kulmala, M. (2011) Atmospheric ions and nucleation: a review of observations. Atmos. Chem. Phys., 11, 767–798.

F26. Tammet, H. (2012) The function-updated Millikan model: a tool for nanometer particle size-mobility conversions. Aerosol Sci. Technol., 46, 10, i–iv.

F27. Tammet, H., Komsaare, K., Hõrrak, U. (2014) Intermediate ions in the atmosphere, Atmos. Res., 135–136, 263–273.

F28. Tammet, H., Komsaare, K, Hõrrak, U. (2013) Estimating neutral nanoparticle steady-state size distribution and growth according to measurements of intermediate air ions. Atmos. Chem. Phys. 13, 9597–9603.

F29. Tammet, H., Kulmala, M. (2014) Empiric equations of coagulation sink of fine nanoparticles on background aerosol optimized for boreal zone, Boreal Environ. Res., 19, 115–126.

F30. Tammet, H., Kulmala, M. (2014) Performance of four-parameter analytical models of atmospheric aerosol particle size distribution. J. Aerosol Sci., 77, 145–157.

Atmosfäärielekter

Üliõpilasena Leningradis Geofüüsika Peaobservatooriumis praktikal olles anti mulle ja Eve Sepperile ülesandeks atmosfääri elektrivälja mõõtmise aparatuuri uurimine ja kaliibrimine. Eksperimente tegime radioaktiivsete kollektoritega, kuid hiljem juhtis Ilja Imjanitov meie tähelepanu dünaamilise fluksmeetri (ingliskeelses kirjanduses field mill) problemaatikale. Töö tulemuseks on artikkel (E01). Mul oli Imjanitoviga mitmeid lahkarvamusi. Imjanitov korraldas elektrivälja mõõtmist lennukitel ja avaldas artikleid, milles kirjutati ka maapinnalähedase elektrivälja horisontaalkomponendi olulisusest selgitamata selle füüsikalist tagapõhja. Minu hinnangud näitasid, et maapinna lähedal on horisontaalkomponent tähtsusetu ja andsin lahenduse formuleerimise ülesandeks üliõpilasele Tiit Saluverele. Hiljem avaldasin koos Saluverega artikli (E02), mis rikkus minu suhteid Imjanitoviga, õnneks aga mitte Imjanitovi tollase kaastöötaja Jakov Švartsiga, kellega kujunes mul hiljem pikaajaline koostöö.

Järgmise tõuke atmosfääri elektrivälja ja vertikaalvoolu uurimiseks andis kohtumine Lothar Ruhnkega 1977. a. USA visiidi ajal. Ruhnke oli esitanud pika antenni meetodi lokaalsetest ruumilaengutest põhjustatud fluktuatsioonide vähendamiseks vertikaalvoolu mõõtmisel ja soovis selle abil kontrollida vertikaalvoolu globaalse lühiajalise variatsiooni olemasolu, mis hajutaks tollal diskussiooniks olnud kahtlusi Wilsoni globaalmudeli õigsuses. Selleks oli tarvis teha sünkroonseid mõõtmisi kahes teineteisest kaugel asuvas punktis. Ruhnke seadis antenni üles Washington DC lähedal asuvas Waldorfi baasis. Mina otsisin teise antenni jaoks sobivat kohta Eestis. Kuna Mart Arold organiseeris samal ajal ioonimõõtmisi Vilsandil, siis sai valitud just Vilsandi. Arold haaras ideest temale omase entusiasmiga ja seadis üles minu konstrueeritud antenni, mis oma 1720 ruutmeetrise efektiivpindalaga oli ja jäi maailma suurimaks vertikaalvooluantenniks. 1979. aasta suvel tehtud mõõtmised tõestasid globaalse äikesetegevuse varieeruvusest tuleneva lühiajalise sünkroonse variatsiooni olemasolu ja kinnitasid sellega täiendavalt Wilsoni mudelit, mille õigsuses siis aga enam ei kaheldud. Mõned olulisemad tulemused on avaldatud artiklis (E05).

Jätkasin vertikaalvoolu mõõtmisi ka hiljem. 1988. a. seadsin Puises Matsalu looduskaitsealal asuvas Oosaare talus üles eravaatlusjaama, mille juurde kuulusid ka mitu 50 m pikkust kuni 300 m vahemaaga lahutatud vertikaalvooluantenni. Uurisin nende abil vertikaalvoolu lokaalset varieeruvuse ruumilist jaotust. Osa tulemusi on avaldatud artiklites (E09, E10). Kuna tollal ei olnud analoog-digitaalmuunduritega andmehõiveseadmed mulle kättesaadavad, siis ehitasin ise sisendikommutaatori ja pinge-aeg muunduriga kontrollereid, mille puhul pingest olenevaid ajaintervalle mõõdeti arvuti sisekella abil. Kasutusel oli Rootsist ostetud isiklik arvuti Atari 130XE, mis lubas registreerida 10-bitilist signaali 25 korda sekundis ja võimaldas ühe antenniga katsetes detekteerida ka Schumanni resonantse.

Originaalse kontrolleri UT-8908 ja arvuti Atari 130XE baasil ehitatud atmosfäärielektriliste mõõtmiste registraatorid Marstas (pildil Edgar Knudsen ja Leif Hirsemann) ja Vojeikovos (pildil Jakov Švarts).

Arvutiga varustatud registraatori edukus võimaldas hiljem ehitada analoogilisi kontrollereid ka Uppsala Ülikooli Marsta vaatlusjaama ja Geofüüsika Peaobservatooriumi Vojeikovo vaatlusjaama jaoks. Marstas ja Ultunas said üles seatud ka 11 km vahemaaga lahutatud antennid, mis võimaldas teostada Waldorf-Vilsandi katsega analoogilise uurimuse regionaalses mastaabis (E12).

Hiljem võtsin osa ka Rootsi Kosmosefüüsika Instituudi poolt Kiruna lähedal Esranges aastatel 1988–1989 korraldatud vertikaalvoolu mõõtmiste kavandamisest ja analüüsimisest, tulemused on avaldatud artiklis (E14).

Rootsis varematel aegadel tehtud mõõtmiste analüüs võimaldas täiendavalt uurida atmosfääri elektri globaalset varieerumist mõneti sarnaselt varem Paramonovi poolt NSVL-is tehtud mõõtmiste analüüsiga ja näidata, et tuntud Carnegie kõver on põhjapoolsete jaamade mõõtmistulemustes selgest jälgitav (E15).

Atmosfääri elektrivälja varieeruvuse füüsikat ja mõõtmismeetodeid uurisin ka teoreetiliselt. Parandasin kollektoriga mõõteriista ülekandefunktsiooni teooriat ja näitasin, et sellise riista puuduseks arvatud inertsus on vähendatav ja isegi täielikult välditav (E03, E04). Hindasin ionosfääripotentsiaali varieeruvuse ülekanduvust maapinnalähedasse elektrivälja (E06, E07). Erineva polaarsusega juhtivuse osa traadikujulise vertikaalvoolu antenni signaali kujundamisel oli kaua vaidluste objektiks. Ülesande lahendus on artiklis (E13). Matemaatilise mudeli suhtelisele lihtsusele vaatamata pole antennilähedaste protsesside füüsikaline olemus sugugi lihtne. Juhtivusvoolud, induktsioonvoolud ja ruumlaengu konvektsioonivoolud kombineeruvad antenni lähedal mõneti ootamatul viisil ja isegi artikli kaasautorid ei saanud probleemi olemusest lõpuni aru.

Omal ajal äratas suurt tähelepanu inglise füüsiku Henshaw uurimus, mis näitas radooni tütarelementide võimendatud sadestumist elektrijuhtmete lähedal. See uurimus juhtis tähelepanu asjaolule, et atmosfääri elektriväli võib sadestada aerosooliosakesi kontsentreeritult looduslikele teravikele, selle hulgas ka okaspuude okastele. Analüüsisin vastavaid protsesse teoreetiliselt ja andsin doktorant Veljo Kimmel'ile ülesandeks kõrgepingeliinide all kasvavate kuuskede ladvaokaste radioaktiivsuse mõõtmise. Ehitasin ka spetsiaalse alfaosakeste loenduri, et mõõta radooni kiirelt lagunevaid (3 minutit) tütarelemente välitingimustes kohe pärast proovi võtmist, sest okkaproovi laboratooriumi transportimise ajal oleks need elemendid juba lagunenud. Osa uuringute tulemustest on avaldatud artiklis (E16).

Koostöö Geofüüsika Peaobservatooriumiga pani aluse Atmosfäärielektri Maailma Andmekeskuse WDC/AE töö moderniseerimisele (E11). Poliitilis-majanduslikud vapustused lõpetasid hiljem selle aastakümneid andmeid kogunud, salvestanud ja publitseerinud organisatsiooni tegevuse. Suur osa WDC/AE andmestikust oli keerulisel viisil kodeerituna ja puudulikult dokumenteerituna arvuti magnetlintidele salvestatud. See andmestik ähvardas üldsuse jaoks kaduma minna. Koostöö Jakov Švartsiga andis võimaluse andmestiku kirjutamiseks CD-dele ja järgnevaks lahtiðifreerimiseks. Lisaks WDC/AE andmetele korrastasin ka Uppsala Ülikooli poolt Marstas arvuti abil salvestatud andmestiku, hankisin Saksamaalt Max Planki Instituudist CD Reinhold Reiteri andmestikuga ja sain juurdepääsu veel mõnele väiksemale andmestikule. Järgmiseks tööks oli andmete jaoks ühtse struktuuri formeerimine ja kõigi vaatlustulemuste ühendamine ühte avalikult kättesaadavasse andmestikku. Struktuuriks on ajaliselt järjestatud andmepäevik, mille eeskujuks oli Reiteri poolt kasutatud andmestruktuur. Koostasin ka tarkvara andmepäevikusse uute andmete lisamiseks ja sealt suvaliste tabelite eksportimiseks. Andmestiku kirjeldus on avaldatud artiklis (E17). Tartu Ülikooli liitumine DataCite grupiga võimaldas andmestiku salvestada usaldusväärsemasse serverisse ja avada juurdepääs DOI-indeksi kaudu.

Publikatsioonid (E)

E01. Tammet, H.F. and Sepper, E.V. (1960) K teorii élektrostaticheskogo flyuksmetra. Tr. Main Geophys. Observ. 97, 97–100.

E02. Tammet, H.F. and Saluvere, T.A. (1963) O gorizontal'nykh sostavlyayushchikh atmosfernogo élektricheskogo polya vblizi rovnoï podstilayushcheï poverkhnosti. Izv. Acad. Nauk ser. geofiz. 654–656.

E03. Tammet, H.F. (1969) Inertsionnost' élektrostaticheskikh polemerov. Tr. Main Geophys. Observ. 242, 62–67.

E04. Tammet, H.F. (1970) K teorii izmereniya napryazhennosti atmosfernogo élektricheskogo polya. Acta Comm. Univ. Tartu 240, 140–156.

E05. Ruhnke, L.H., Tammet, H., and Arold, M. (1983) Atmospheric electric currents at widely spaced stations. In Proc. in Atmospheric electricity, Deepak Publ., Hampton (Virg.), pp. 76–78.

E06. Tammet, H. (1988) Model calculation of global components in tropospheric electric field variation. In Proc. 8th Int. Conf. on Atmospheric Electricity, Uppsala, 827–832.

E07. Tammet, H.F. (1990) Otklik nazemnoï antenny na variatsii potentsiala ionosfery. In Magnitosfernye issledovaniya, Moscow, 15, pp. 5–9

E08. Tammet, H. (1991) The Global Atmospheric Electricity Monitoring program. Publs. Inst. Geophys. Pol. Acad. Sci., D-35, 11–11.

E09. Tammet, H. (1991) Technical notes on simultaneous measurements of atmospheric electric currents. Publs. Inst. Geophys. Pol. Acad. Sci., D-35, 55–69.

E10. Tammet, H. (1991) Recommendations for vertical current measurement as part of simultaneous observations of the global atmospheric electric circuit. Publs. Inst. Geophys. Pol. Acad. Sci., D-35, 223–236.

E11. Gordyuk, V.P. and Tammet, H. (1992) Modernization of the world data center for atmospheric electricity. Proc. 9th Int. Conf. on Atmospheric Electricity, St. Petersburg, 1, pp. 46–49.

E12. Israelsson, S., Knudsen, E., and Tammet, H. (1994) An experiment to examine the covariation of atmospheric electrical vertical currents at two separate stations. J. Atmos. Electricity 14, 63–73.

E13. Tammet, H., Israelsson, S., Knudsen, E., and Tuomi, T.J. (1996) Effective area of a horizontal long-wire antenna collecting the atmospheric electric vertical current. J. Geophys. Res. Atmospheres 101, 29671–29677.

E14. Belova, E., Kirkwood, S., and Tammet, H. (2001) The effect of magnetic substorms on near-ground atmospheric current. Ann. Geophysicae, 18, 1623–1629.

E15. Israelsson, S. and Tammet, H. (2001) Variation of fair weather atmospheric electricity at Marsta Observatory, Sweden, 1993 – 1998. Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics, 63/16, 1693–1703.

E16. Tammet, H., Kimmel, V., and Israelsson, S. (2001) Effect of atmospheric electricity on dry deposition of airborne particles from atmosphere. Atmospheric Environment, 35, 3413–3419.

E17. Tammet, H. (2009) A joint dataset of fair-weather atmospheric electricity. Atmos. Res., 91, 194–200.

Arvutid ja pedagoogika

TPedI arvutusgrupp

Töötasin Tallinna Pedagoogilises Instituudis aastatel 1967–1983. 1969. aastal suunati mind tollal õppejõudude jaoks kohustuslikule perioodilisele täienduskursusele. Otsisin enda jaoks võimalikult arendavat keskkonda ja valisin Kaasani Ülikooli ning erialaks matemaatika. Oluliseks teguriks oli võimalus kasutada elektronarvuteid. Eelneva kogemuse olin saanud Minsk-2 tüüpi arvutitel TPI-s ja TA Küberneetikainstituudis. Kaasani Ülikool pakkus võimalust töötada personaalkasutusega arvutitel Nairii-2 (P02). Töötasin seda tüüpi arvutitel palju ja õppisin tundma nii rakendusvõimalusi kui ka tolleaegsete arvutite madalast töökindlusest tulenevaid haldusprobleeme. Tallinna naasnult asusin otsima võimalust elektronarvuti hankimiseks ja Nairii-2 osutus olevat just maksimum, mida TPedI finantsilised ja haldusvõimalused lubasid. Esimene Nairii-2 jõudis instituuti 1971. aastal ja samal aastal asutati arvutite teenindamiseks vajalik allüksus nimega arvutusgrupp, täiemõõdulise arvutuskeskuse asutamiseks polnud ei vajadust ega võimalusi. 1975. aastal saime juurde teise Nairii-2 tüüpi arvuti.

Tekstiboks:
Näituse jaoks tehtud pilt tööst TPedI arvutusgrupis. Arvutit Nairii-2 sai kasutada dialoogreþiimis personaalarvutina ning ta sobis üliõpilaste programmeerimisõpetuse tarbeks, tehase tarkvarakomplektiga töötades aga muud ei võimaldanud. Arvutusgruppi õnnestus suurendada 4.5 ametikohani ja see võimaldas palgata peale insenerist masinaülema (Rein Uustalu) ja poole kohaga tehniku veel kolm programmeerijat, nende grupijuht oli Linda Pallas. Programmeerijatena töötasid eri aegadel veel Virve Peil, Ann Indla, Satu Vaikla ja Maie Matiek. 1975. aastal sai valmis statistilise analüüsi süsteem (P02), mis ei jäänud meetodite valikult maha tol perioodil suurtel arvutitel kasutatavatest süsteemidest. Pidasin statistikasüsteemi potentsiaalsetele kasutajatele 10 loengut, mille keskmine külastatavus oli 78 kuulajat. 1976. aastal ilmus põhjalik käsiraamat (P03). Hiljem koostati ka statistikasüsteemi venekeelne versioon. Ajavahemikul 1975–1977 analüüsiti 54 väikest ja 122 suuremat statistikaandmestikku, mis ei jää Tartu Ülikooli võrdlusarvudele (99 ja 113) kuigi palju alla. Pea sama aktiivset kasutamist leidis teine originaalne programmisüsteem kinemaatiline analüüs (P04), mille abil analüüsiti sportlaste liikumist filmilt digitaliseeritud andmeid kasutades. Digitaliseerimisaparaat ehitati Tartu Ülikoolis (P06).

Koostöös Tartu Ülikooliga täiendasime algoritmide vormistamise keelt ja realiseerisime täiendatud keele kasutamiseks vajaliku tarkvara (P07). Üldhariduskoolide programmeerimisõpetuse arendamiseks koostasin lihtsa programmeerimiskeele ATS (P07) ja programmeerisin vastava interpretaatori. Hiljem pöördus tähelepanu numbriliste ülesannete sünteesimise meetodite arendamisele, mida kirjeldatakse järgmises osas.

Arvutite Nairii-2 koormuseks kujunes ca 3000 arvutitundi aastas, millest kolmandik kulus statistiliseks analüüsiks ja teine kolmandik kinemaatiliseks analüüsiks, Ülejäänud 1000 tundi jagunesid enam-vähem ühtlaselt TPedI õppetööks, üldhariduskoolide õppetööks, tarkvara arendamiseks ja uurimuslike eriülesannete lahendamiseks. Arvutusgrupi juhtimine ei olnud mulle vähem oluline, kui füüsika õpetamine. Ma ei olnud rahul selle töö madala väärtustamisega instituudi juhtkonna poolt, mis oli üks põhjus TPedI-st lahkumiseks.

Ülesandesüntees ja pedagoogikauurimistöö

Füüsikakateeder vajas teemat pedagoogiliseks teadustööks. Selleks sai õpilaste jaoks individualiseeritud andmetega füüsika- ja matemaatikaülesannete sünteesimine arvuti abil ja sünteesitud ülesannete kasutamise metoodika. Koostasin ülesannete kirjeldamise keele ja programmeerisin ülesandegeneraatori, algul arvutile Nairii-2, hiljem aga Minsk-tüüpi arvutitele, mida oli võimalik kasutada tänu aktiivsele koostööle TPI-ga. Nairii tarkvara programmeerimisest võttis osa ka Linda Pallas. Ülesandegeneraatori rakendusvõimaluste uurimisega liitus aktiivselt Vello Kornel, aga ka Aivo Saar ja Jaan Hendre. Ülesannete kirjeldamise keel leidis rakendusi ka Novosibirski ja Sverdlovski pedagoogilistes instituutides. Suur osa tulemusi on avaldatud allpool loetletud publikatsioonides (P09–P21). Täielikum ülevaade on kokkuvõtvas aruandes (P22), mis sisaldab loetelu 37-st ülesandesünteesi alal avaldatud uurimusest.

Töö pedagoogilises instituudis andis ainet ka mõnele teistsugusele haridustehnoloogilisele uurimusele. Numbriliste ülesannete kasutamisega seotult uurisime, kui palju aega kulub õpilastel arvutamiseks (P11). Üldhariduskooli programmeerimisõpetuse ja kooli arvutikasutuse probleeme analüüsitakse artiklites (P12, P14 ja P23). Pedagoogilise uurimistöö andmestike statistilise töötlemisega seoses kerkis probleem koolihinnete aritmeetilise keskmise ja teiste statistiliste parameetrite interpreteerimisest, vastuseid otsitakse ja põhjendatakse artiklis (P19).

Infotehnoloogia arendustöö

Osa üldotstarbelise arvutitarkvara ja riistvara arendamisest ei olnud suunatud ainult pedagoogilistele rakendustele. Selliseks tööks oli kõigepealt süsteemi MALGOL arendamine (P01), kuhu oli peale minu hõivatud veel Kaunase polütehnilise instituudi matemaatika kateedri dotsent Stasys Buošis. Suurem osa sellest tööst ei ole trükis avaldatud. Programme olen kirjutanud palju, lõviosa suunatud konkreetsetele rakendustele ja kajastatud vaid konkreetseid rakendusi käsitlevates publikatsioonides. Näitena võib nimetada artiklit (E17), mille jaoks tehtud tööst suure osa moodustab originaalse päevikutüüpi andmesalvestusstruktuuri defineerimine ja selle haldamiseks vajaliku tarkvara koostamine. See programm, nagu ka enamus sadadest arvutusülesannete lahendamise programmidest, on kirjutatud Pascalis. Teisi programmeerimiskeeli olen tarvitanud harva, üheks suuremaks mitte-Pascal tööks on MS VBA-s kirjutatud kirjandusnimestike haldamise süsteem REF.

Riistvara arendustööst on ilmunud vaid üks artikkel (P06), see seade oli baasiks ka kinemaatilise analüüsi arvutussüsteemi (P04) jaoks. Enamasti olen teinud uurimistööd teenindavat tehnilist tööd. Kasutasin omal ajal mõõtmiseks ja eksperimendi juhtimiseks arvutit Atari 130XE, mille ainsaks vabalt programmeeritavaks pordiks oli Joysticki port. Algeline operatsioonisüsteem oli olemuselt RTOS-tüüpi ja võimaldas masinkoodi tasemel paari TTL liini kommuteerida või lugeda. Ühte bitti kõlgutava tarkvara kirjutamine meenutas rohkem Turingi masina kui kaasaegse arvuti programmeerimist. Valmis ADC komponente polnud saadaval ja piirduma pidi primitiivsete loogikakiipidega, op-võimendite ja transistoridega. Ehitasin mooduleid analoogsignaalide lugemiseks, eksperimendi juhtimiseks ja ka maatriksprinteri juhtimiseks ikka samu piiratud võimalusi kasutades. Hiljem kasutasin samu eksperimendi juhtimise kontrollereid ka MS DOS operatsioonisüsteemi all töötavate IMB PC tüüpi arvutite lisaseadmetena, sest DOS võimaldas katkestusi ära keelates minna RTOS režiimi ja manipuleerida vabalt LPT pordi liinidega samuti kui Atari joysticki pordiga.

Publikatsioonid (P)

P01. Tammet, H.F. (1973) Spravochnye materialy dlya pol'zovaniya sistemoï MALGOL-73. Tallinn, 88 lk.

P02. Tammet, H. (1975) Juhendid arvuti NAIRII-2 kasutajale. Tallinn, 35 lk.

P03. Tammet, H. (1976) Statistikameetodid arvuti NAIRII-2 kasutajale. Valgus, Tallinn, 232 lk.

P04. Tammet, H.F. (1976) Vychislitel'naya sistema dlya kinematicheskogo analiza sportivnoï tekhniki, Kiev, pp. 81–82.

P05. Tammet, H., Kornel, V., and Saar, A. (1977) Ülesandemallid ja sünteesülesanded. Nõukogude Kool, 838–844.

P06. Mirme, A.A., Tammet, H.F., Fischer, M.M., Arold M.U., and Tamm, E.I. (1979) Poluavtomaticheskiï koordinatomer. Acta Comm. Univ. Tartu 479, 132–139.

P07. Tammet, H. (1979) Arvuti NAIRI-2 tarkvara. Tallinn, 74 lk.

P08. Tammet, H. (1979) Arvuti B3-21 kasutamisjuhend. Tallinn, 31 lk

P09. Tammet, H.F., Kornel, V.V., and Saar, A.J. (1979) Ispol'zovanie ÉVM dlya sostavleniya zadach. In Ispol'zovanie ÉVM v obespechenii uchebnogo protsessa i upravlenii obrazovaniem, Sverdlovsk, pp. 50–51.

P10. Tammet, H., Kornel, V., and Saar, A. (1979) Ülesandevariantide sünteesimine elektronarvutil. Matemaatika õpetamise nüüdisprobleeme, Tallinn, lk. 96–99.

P11. Jarinen, M., Riismandel, V., and Tammet, H. (1979) Kui palju kulub õpilasel aega arvutamiseks. Nõukogude Kool, 37–38.

P12. Tammet, H. (1979) Arvuti, programmeerimine ja üldharidus. rmt. Matemaatika õpetamise nüüdisprobleeme, Tallinn, lk. 106–109.

P13. Tammet, H.F., Kornel, V.V., and Saar, A.J. (1980) Sostavlenie zadach s pomoshch'yu ÉVM. In Novye issledovaniya v pedagogicheskikh naukakh, 2, pp. 59–62.

P14. Saar, A.J., Kornel, V.V., Tammet, H.F., and Hendre, J.M. (1981) Analiz umeniya reshat' kolichestvennye zadachi. In Novye metody obucheniya resheniyu zadach po fizike, Tallinn, pp. 40–43.

P15. Tammet, H.F., Kornel, V.V., and Saar, A.J. (1981) Modeli i sintez chislennykh zadach. In Novye metody obucheniya resheniyu zadach po fizike, Tallinn, pp. 59–65.

P16. Tammet, H.F. and Kornel, V.V. (1981) Opisanie modeleï zadachi: yazyk obraztsa 80. In Novye metody obucheniya resheniyu zadach po fizike, Tallinn, pp. 99–105.

P17. Tammet, H.F. (1981) Opisanie modeleï zadachi: yazyk generatora H2. In Novye metody obucheniya resheniyu zadach po fizike, Tallinn, pp. 106–114.

P18. Tammet, H.F., and (1981) Generator zadach dlya ÉVM NAIRI-2. In Novye metody obucheniya resheniyu zadach po fizike, Tallinn, pp. 115–122.

P19. Tammet, H.F. (1981) K probleme statistiki shkol'nykh otmetok. Sovetskaya pedagogika 71–76.

P20. Tammet, H.F. (1982) Yazyk dlya opisaniya modeleï zadachi H82. In Sintezirovannye zadachi pri obuchenii fizike, Tallinn, pp. 43–63.

P21. Tammet, H.F. (1982) Sistema sinteza zadach H82. In Sintezirovannye zadachi pri obuchenii fizike, Tallinn, pp. 63–77.

P22. Tammet, H.F., Kornel, V.V., Hendre, J.M., Saar, A.J., Pallas, L.R., Märtinson, E.E., Riismandel, V.M., and Kivimäe, A.A. (1982) Analiz i sintez zadach i sistem zadach. Typewritten report, Tallinn Pedagogical Institute, Tallinn, 184 pp.

P23. Tammet, H. (1982) Õpilase arengu monitorsüsteemi vajadusest ja võimalikkusest. Nõukogude Kool, 24–27.

P24. Tammet, H. (koostaja) (1985) Teine kirjaoskus (Õppe-metoodiline materjal). Tartu. 40 lk. (Teine trükk ilmus 1986).

Akadeemilised välisvisiidid

Allpool on loetletud vist enamus viimase 25 aasta akadeemilistest välisvisiitidest, kuid kindlasti mitte kõik. Turismireise ja isiklikke külaskäike ei ole loetelusse võetud. Puuduvad enne 1990. a. toimunud visiidid NSVL instituutidesse, mida oli palju, eriti külaskäigud Leningradi Geofüüsika Peaobservatooriumi. Erandina on loetelusse võetud oponeerimised.

Atmosfäärielektrikonverentsid

ICAE tähendab International Commission on Atmospheric Electricity või International Conference on Atmospheric Electricity. Mind valiti komisjoni liikmeks 1980. aastal, 1988-1992 olin viitsepresident ja alates 2003 olen eluaegne auliige.

13.10.1987–27.10.1987. Uppsala, koostöö Sven Israelssoniga, seminariettekanne ja ICAE ettevalmistustöö.

12.06.1988–18.06.1988. Konverents Uppsalas.

09.09.1989–17.09.1989. ICAE korraldatud nõupidamine Madralinis ja Varssavis.

21.04.1991‑27.04.1991. Konverentsi ettevalmistav ICAE koosolek Manchesteris ja kohtumine Hans Dolezalekiga Londonis.

14.06.1992–20.06.1992. Üheksas Rahvusvaheline Atmosfäärielektri Konverents Peterburis.

07.06.1996–13.06.1996. Konverents Osakas, Jaapan.

01.06.1999‑15.06.1999. Konverents Guntersville'is, Alabama. Ööbimised: NY-1, Tampa-3, Alabama-6, Reikjavik-1, Uppsala-1.

08.06.2003–17.06.2003. Konverents Versaille's.

11.08.2007–19.08 2007. Konverents Pekingis.

07.08.2011–12.08.2011. Konverents Rio de Janeiros.

Aerosoolikonverentsid

EAC tähendab European Aerosol Conference ja IAC tähendab International Aerosol Conference.

20.10.1994–21.10.1994. NOSA konverents, Lund.

17.09.1995–22.08.1995. EAC, Helsinki.

22.08.1996–15.09.1996. EAC, Delft.

15.09.1997–22.09.1997. EAC, Hamburg.

20.10.1997–26.10.1997. NOSA konverents, Göteborg.

12.09.1998–25.09.1998. EAC, Edinburgh.

24.05.2001–27.05.2001. Cambridge Particle meeting.

01.09.2001–07.09.2001. EAC, Leipzig.

06.09.2002–15.09.2002. IAC, Taipei.

12.04.2004–14.04.2004. Cambridge Particle Meeting.

25.05.2005–28.05.2005. Cambridge Particle Meeting.

09.11.2009–12.11.2009. Air Ion Workshop, Lund.

29.08.2010–01.09.2010. IAC, Helsinki.

Oponeerimised välismaal

13.06.1984. Leningrad, A.V. Latõshev, kandidaaditöö.

20.04.1988. Leningrad, N.N. Klimin, kandidaaditöö.

11.05.1988. Moskva, A.I. Strus, kandidaaditöö.

28.03.1989. Troitsk, V.M. Sheftel, NSVL doktoritöö.

27.03.1992. Tampere, Jorma Keskinen, PhD.

25.05.2001. Cambridge, Brian J. Graskow, PhD.

08.06.2001. Colombo, 08.06.2001 Ranjith Lelwala, PhD.

18.10.2003. Helsinki, Ismo Koponen, PhD.

Koostöö ja seminarid, USA

29.08.1977‑26.09.1977. USA visiit Hans Dolezaleki algatusel ja Bernard Vonneguti kutsel.

Väljalend IL-62 Moskvast 14:00, taskus 10 USD. 16:15 Mirabel, Montreal, 17:20-18:00 buss Dorval'i, 21:15-22:17 lend La Guardia'sse, NY. Juhututtav ÜRO sekretariaadi töötaja Jevteev viib enda autoga JFK-sse. International Hotel tuba on ette makstud. Hommikul kell 8 tuleb Dick Orville, UA lennuk DC-8 Seattle'isse. Konverentsil on ka Olev Avaste. Koosolek (31. august) otsustab korraldada järgmise ICAE Tallinnas. 3. sept. lend Seattle-Denver-Albuquerque. Sõltumatult kaks vastuvõtjat autodega: Wilkening ja Christian. Õhtul Socorro rodeo. 4. sept. (pühapäev) Socorro Country Fair. 5. sept. New Mexico Tech., lend Kenneth. W. Ford'iga. 6. sept. seminar, õhtul Hugh ja Candy. 7. sept Albuquerque, lend Denverisse ja edasi Laramie'sse. 9. sept. Laramie-Denver-Minneapolis. Liu ja Pui, 10. sept. õhtul Pui kodu. 11. sept Minneapolis-Buffalo, Niagara (taksokaaslane Yamamoto), Buffalo-Albany. Vonnegut, March, Cheng, Parts. 18. sept. Albany-Washington. Ruhnke. 20. sept. Waldorf. 21. sept. John Hopkins lab. 22. sept. seminar Marylandi Ülikoolis. 23. sept. Valge maja. 24. sept. 9:00-13:20 Greyhoundiga NY-i (lennukipilet õnnestus tagasi müüa). 26. sept. JFK-Dorval-Mirabel-Moskva.
Seminarid: 6. sept. New Mexico Tech, Socorro; 8. sept. University of Wyoming, Laramie; 9. sept. Univerity of Minnesota, Minneapolis; 16. sept. State University of New York, Albany; 19. sept. Naval Research Laboratory, Washington DC; 22. sept. University of Maryland, College Park.

Bernard Vonnegut ja Hannes Tammet Albanys 1977.

29.07.1995–05.08.1995. USA Hoboken, ettekanne gaaslahenduse uurimise konverentsil ICPIG.

27.09.1995– 16.02.1996. Fulbrighti grant. USA Minneapolis. 10.10.1995–13.10.1995 AAAR konverents Pittsburghis. Detsembri teisel poolel ringsõit Roger Chengilt laenatud autoga incl. seminar Yale ülikoolis.

28.07.2002–04.08.2002. Atlanta ANARhE eksperiment.

27.04.2006–26.05.2006. USA, Northfield ja ringreisid prof. Olaf Millertilt laenatud autoga incl. külaskäik prof. Peter McMurry juurde Minneapolises.

Koostöö ja seminarid, Rootsi

Lothar Ruhnke ja Sven Israelsson Uppsalas 1988.

21.10.1991‑26.10 1991. Uppsala (loeng) ja Stockholm (Ivo Martinac).

25.10.1992–06.11.1992. Rootsi, 26.10. Uppsalas seminariettekanne elektroodefektist ja 05.11. Lundis seminariettekanne "Air ion research in Tartu University".

31.01.1994–04.02.1994. Uppsala.

17.10.1994–20.10.1994. Uppsala, seminar "size-mobility relation".

04.11.1996–08.11.1996. Uppsala, seminar antenni teooriast.

05.12.1996–08.12.1996. Göteborg ja Uppsala, seminarid.

12.08.1997–14.08.1997. Uppsala, Stockholm SMHI, Kohtumine Gert Hirsch'iga.

20.10.1997–26.10.1997. Uppsala, Lund, Göteborg.

01.09.1998–06.09.1998. Uppsala.

01.10.1998–28.01.1999. Uppsala Visby granti külalisprofessor mõne vahevisiidiga Eestisse, vahekülastused Gotland ja Kiruna (03.11–06.11).

17.02.2008–18.02.2008. ABB uurimiskeskus Västerås, Rootsi, loeng aeroioonide mõõtmisest.

Koostöö ja seminarid, Soome

17.03.1991‑25.03.1991. Tampere ja Oulu (Soome füüsikapäevad).

06.10.1991‑09.10.1991. Kuopio, seminariettekanne.

08.01.1994–11.01.1994. Soome.

04.04.1994–10.04.1994. Kuopio.

26.09.1994–30.09.1994. Sodankylä.

28.10.1994–28.10.1994. Helsinki, seminar FMI-s.

14.08.1995–25.08.1995. Hyytiälä mõõtmised UT-9105 abil mastis.

19.03.2003–22.03.2003. Hyytiälä.

25.06.2003–26.06.2003. Helsinki.

10.08.2003–14.08.2003. Hyytiälä.

25.02.2004–26.02.2004. Helsinki.

11.01.2005–13.01.2005. Helsingi BSMA2 ettekanne.

14.08.2005–18.08.2005. Hyytiälä.

14.03.2006–16.06.2006. Hyytiälä.

20.03.2007–22.03.2007. Hyytiälä.

20.08.2012–22.08.2010. Hyytiälä, kutsetega aerosooliseminar.

Markku Kulmala ja Peter McMurry Hyytiäläs 2005.

Koostöö ja seminarid mujal

05.06.1990–09.06.1990. Vassilsursk, seminar NIFTRI polügoonil.

23.11.1991‑07.12.1991. Mainz, koostöö Jaenicke'ga, Duisburg (Schmidt-Ott).

31.01.1992–08.02.1992. Uppsala ja Wadahli gaaslahenduse alased sümpoosionid ja seminar Trondheimis "Electrical currents and ions between Heaven and Earth".

01.02.1993–12.02.1993. Wadahl, gaaslahenduse alane seminar.

27.05.1993–31.05.1993. Delft, aerosoolikonverents.

03.04.1995–06.04.1995. Duisburg, AUBE konverents.

05.05.1995–28.05.1995. Gif-sur-Yvette, Supelec, ioonimõõtmised.

22.08.1996–15.09.1996. Poprad, Slovakkia, ESCAMPIG. Innsbruck, seminar 5. sept.

01.03.1997–06.03.1997. Longyearbyen, gaaslahenduse alane seminar.

02.01.1998–28.01.1998. Pune, India, külalisprofessuur, seminarid.

01.12.1999–05.12.1999. Strasbourg, ESF korraldatud seminar.

24.05.2001–27.05.2001. Cambridge Particle meeting.

12.04.2004–14.04.2004. Cambridge Particle Meeting.

25.05.2005–28.05.2005. Cambridge Particle Meeting.16.07.2007–01.08.2007. Bern, ISSI korraldatud konverents.