Фізика процесів у системах частинок з електромагнітною взаємодією
Нелінійні явища, нестійкості і динамічний хаос
Обчислювальний експеримент в електродинаміці, мікрохвильовій електроніці і фотоніці
Застосування мікрохвильових технологій у медицині і техніці
Автоматизація вимірювань в наукових дослідженнях
Протягом всього періоду існування лабораторії особистий науковий внесок її співробітників виражається в захисті 6-ти докторських і більш ніж 40 кандидатських дисертаційних робіт за тематикою лабораторії, публікації більше 1500 наукових статей і матеріалів доповідей на міжнародних і вітчизняних наукових конференціях, понад 100 авторських свідоцтв колишнього СРСР і патентів України.
У 2000 році колектив лабораторії брав участь у створенні нових технологій відновлення (регенерації) вакуумних НВЧ приладів (НВЧ-тріодів і магнетронів). Ця робота була ініційована Постановою Кабінету Міністрів України від 28.07.2000 р № 116 – 0020 і проводилася на ПО «Генератор» в інтересах МО України.
Починаючи з 2002 року вченими лабораторії були проведені 6 науково-дослідних робіт (НДР), в тому числі в інтересах МОН України
5 НДР
1) “Дослідження фізичних процесів генерації, посилення і перетворення електромагнітного випромінювання в квантових (лазерах), оптоелектронних та електронних приладах, а також розробка концепції їх застосування в радіоелектронних системах і комунікаційно-інформаційних технологіях” (2002 – 2004 рр.), №0102U001436;
2) “Дослідження частотно-потужних і тимчасових факторів електромагнітного поля на фізичні, фізико-хімічні та біологічні властивості середовища і об’єктів” (2006 – 2008 рр.), №0106U003174;
3) “Пошук і дослідження шляхів створення і застосування енергоефективних джерел енергії” (2009-2011 рр.), №0109U002572;
4) “Дослідження частотно і тимчасових факторів електромагнітного поля на фізичні, фізико-хімічні та біологічні властивості середовища і об’єктів” (2012 – 2014 рр.), №0112U000208;
5) “Концепція розвитку резонансної компресії імпульсів і інструментарій для отримання потужних надкоротких мікрохвильових імпульсів в Х, Кu і міліметровому діапазонах” (2017 – 2019 роки.), №0117U002525
та
2 НДР,
1) “Розробка комп’ютеризованого комплексу для вимірювання електромагнітних параметрів в сантиметровому і міліметровому діапазонах, (2007 – 2008 рр.), №0107U007283;
2) “Розробка інноваційних енергозберігаючих технологій освітлення” (2009 – 2011 рр.).
Особлива роль в науковій роботі колективу лабораторії відводиться розробці власного програмного забезпечення і практичної реалізації сучасних 2-D і 3-D математичних моделей, побудованих з використанням методу великих часток (Particle-in-Cell (PIC) Method) і методу скінченних різниць (Finite Difference Time Domain (FDTD) Method). Ці програми написані з використанням алгоритмічних мов С / С ++ і Fortran 90 і працюють під управлінням ОС Linux.