ОСНОВНЫЕ НАУЧНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ в 2001 году. Физико-математические науки.

ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ

Объединенный институт автоматики и электрометрии (ОИАиЭ)
United Institute of Automation and Electrometry

Создан 27 марта 1991 г.
Генеральный директор – чл.-к. РАН Васьков Семен Тимофеевич
Адрес: 630090, Новосибирск, просп. ак. Коптюга, 1
Тел. (383 2) 33-35-80
Факс (383 2) 33-38-63
Е-mail: vaskov@iae.nsk.su

Основные научные направления:
- физические процессы в газах и конденсированных средах, индуцируемые излучением; лазерные технологии и системы;
- методы, модели и системы восприятия, анализа и отображения информации на основе электронных и оптических технологий.

Институт автоматики и электрометрии (ИАиЭ)
Institute of Automation and Electrometry

Создан 7 июня 1957 г.
Адрес: 630090, Новосибирск, просп. ак. Коптюга, 1
Тел. (383 2) 33-35-80
Факс (383 2) 33-38-63
Е-mail: vaskov@iae.nsk.su

Директор – чл.-к. РАН Васьков Семен Тимофеевич
Заместители директора по науке:
д.т.н. Киричук Валерий Сергеевич
д.ф.-м.н. Малиновский Валерий Константинович
д.т.н. Потатуркин Олег Иосифович

Общая численность института 440 чел.; н.с. – 158, чл.-к. РАН – 3, д.н. – 27, к.н. – 84.

Лаборатории:
Цифровых методов обработки изображений (д.т.н. В.С. Киричук)
Вероятностных методов исследования информационных процессов (к.т.н. А.Л. Резник)
Программных систем машинной графики (д.ф.-м.н. М.М. Лаврентьев)
Синтезирующих систем визуализации (к.т.н. Б.С. Долговесов)
Физико-технических проблем дистанцион ной диагностики (д.т.н. О.И. Потатуркин)
Интегрированных информационных систем управления (к.т.н. А.А. Лубков)
Физики лазеров (чл.-к. РАН С.Г. Раутиан)
Нелинейной спектроскопии газов (чл.-к. РАН А.М. Шалагин)
Нелинейной физики (д.ф.-м.н. К.П. Комаров)
Физической электроники (д.ф.-м.н. В.К. Малиновский)
Оптических информационных систем (д.т.н. П.Е. Твердохлеб)
Лазерных технологий (к.т.н. А.Г. Полещук)
Лазерной графики (к.т.н. В.П. Бессмельцев)
Тонкопленочных сегнетоэлектрических структур (д.ф.-м.н. Э.Г. Косцов)
Нечетких технологий (д.т.н. Ю.Н. Золотухин)

Основные научные результаты

Обнаружено, что широкоизвестный и лежащий в основе лазерной физики постулат Эйнштейна о равенстве вероятностей процессов поглощения и вынужденного испускания излучения, считавшийся до последнего времени справедливым во всех ситуациях, нарушается при нерезонансном оптическом возбуждении и при частых столкновениях атомов возбуждаемого газа.

Ярким следствием установленного соотношения является формирование инверсии заселенностей в двухуровневой системе при нерезонансном оптическом поглощении излучения и при частых столкновениях. Эффект зарегистрирован экспериментально в виде генерации когерентного излучения на резонансных переходах атомов натрия (рис. 1).

Рис. 1. Иллюстрация к эффекту возникновения инверсии заселенностей. ω₂₁ – частота перехода между уровнями 2 и 1, ω – частота излучения, Ω = ω – ω₂₁.
Fig. 1. Picture illustrating the appearance of a population inversion. ω₂₁ – frequency of transition between levels 2 and 1, ω – frequency of radiation, Ω = ω – ω₂₁.

Показано, что в спектре пробного поля в N-схеме с конфигурацией полей "сильное – пробное – сильное" (схема переходов молекулярного натрия приведена на рис. 2 справа) наблюдается от двух до четырех компонент в зависимости от соотношения интенсивностей сильных полей. При близких рабиевских частотах сильных полей центральные компоненты сливаются в один пик вследствие компенсации штарковских сдвигов. Построена теоретическая модель, которая качественно объясняет эффект слияния, а также предсказывает возможность наблюдения дополнительных пиков, связанных с усреднением по скоростям (см. рис. 2).

Рис. 2. Рис. 2. Зависимость коэффициента усиления пробного поля (gμ) от частотной отстройки (Dμ).
Расчет и эксперимент (на левой вставке) при значениях рабиевской частоты сильных полей Ω_A=10 МГц, Ω_B=0 (линия), Ω_A=100 МГц, Ω_B=0 (точки), Ω_A=100 МГц, Ω_B=150 МГц (штрихи); на правой вставке показана соответствующая N-схема, в которой сильные поля резонансны переходам A и B, а пробное – m.
Fig. 2. The amplification of probe field (gμ) as a function of frequency detuning (Dμ).
Calculation and experiment (in left inset) at Rabi freguencies of strong field Ω_A=10 МГц, Ω_B=0 (line), Ω_A=100 МГц, Ω_B=0 (dots), Ω_A=100 МГц, Ω_B=150 МГц (dashes); in right inset the N-scheme is shown, where strong fields and probe field are resonant to transitions A, B, and m, respectively.

Для обработки результатов экспериментов по космическому мониторингу Земли и приземного слоя атмосферы (в рамках российско-американского проекта RAMOS) разработана технология, позволяющая на основе анализа последовательности изображений восстанавливать пространственную структуру трехмерной динамической сцены и оценивать параметры движения ее компонент (рис. 3).

Рис. 3. Рельеф облачного покрова и поле скоростей в оке урагана «Эмилия»
(восстановлено по восьми космическим снимкам).
Fig. 3. Cloud relief and velocity field near the Hurricane «Emili» eye
(recovered from 8 space images).

В 2001 г. институтом опубликовано: статей в рецензируемых журналах – 225, монографий – 3.

Конструкторско-технологический институт научного приборостроени (КТИ НП)
Technological Design Institute of Scientific Instrument Engineering

Создан 7 декабря 1971 г.
Адрес: 630058, Новосибирск, ул. Русская, 41
Тел. (383 2) 33-27-60
Факс (383 2) 32-93-42
E-mail: chugui@tdisie.nsc.ru

Директор – д.т.н. Чугуй Юрий Васильевич
Заместитель директора по науке – к.т.н. Поташников Анатолий Кириллович

Общая численность института 200 чел.; н.с. – 17, д.н. – 2, к.н. – 9.

Лаборатории:
Информационно-технологических систем (к.т.н. А.К. Поташников)
Отраслевая научно-исследовательская лаборатория технического зрения (д.т.н. Ю.В. Чугуй)
Лазерных промышленных технологий (А.Г. Верхогляд)
Лазерных прецизионных систем (д.т.н. В.П. Кирьянов)
Оптических измерительных систем (Е.В. Сысоев)
Размерного контроля (к.т.н. С.В. Плотников)
Оптико-электронных информационных технологий (д.т.н. В.Г. Меледин)
Прикладной оптоэлектроники (Ю.В. Обидин)

Основные научные результаты

Разработана и создана многофункциональная информационно-измерительная оптико-электронная система «Град» (рис. 4), предназначенная для контроля геометрических параметров изделий типа тел вращения (с реализацией в программном обеспечении нескольких автоматизированных рабочих мест – АРМ). Система обеспечивает измерение диаметров цилиндрических участков в диапазоне от 1 до 13 мм с погрешностью не более 4 мкм, длин в диапазоне от 0,5 до 60 мм с погрешностью не более 40 мкм и углов конусных участков с погрешностью не более 0,5 град.

Основу системы составляет получившая новое качественное развитие гибкая технология представления контролируемого изделия в виде совокупности простых базовых элементов – цилиндрических, конических и торцевых участков. Данное представление формируется автоматически специальной программой (АРМ конструктора) при обработке чертежа изделия, подготовленного с помощью средств автоматизированного проектирования. Предлагаемая технология позволяет легко включить систему в производственный техпроцесс, начиная со стадии самонастройки по набору калибров (АРМ мастера КИП), подготовки чертежа изделия и заканчивая выходным контролем (АРМ контролера ОТК) с возможностью статистического анализа (АРМ технолога) качества выпускаемой продукции.

Система создана в интересах предприятий Минатома РФ и проходит стадию испытаний с целью утверждения типа средства измерения и внесения в госреестр РФ.


Рис. 4. Фотография установки «Град». Fig. 4. The photo of the set-up "GRAD".		Рис. 5. Схема лазерного генератора изображений. Fig. 5. The scheme of the laser generator of the images.

Создан и экспериментально испытан не имеющий аналогов в мире лазерный генератор изображений (ЛГИ), предназначенный для записи дифракционных структур на осесимметричных 3D оптических поверхностях (рис. 5). В настоящее время известны устройства для формирования дифракционных структур на криволинейных осесимметричных оптических поверхностях, использующие алмазные резцы. Принципиально новые свойства данному ЛГИ (по сравнению с ЛГИ плоского поля) обеспечивает применение овой оптической системы, состоящей из универсальной головки записи и самона-страивающейся системы автофокусировки, производящей автоматический поиск оптической поверхности, на которой производится запись дифракционных структур, ее захват и удержание на заданном расстоянии от фокусирующего объектива. Поиск поверхности производится в диапазоне до 25 мм, удержание осуществляется с погрешностью ± 0,05 мкм.

Созданный лазерный генератор изображений успешно прошел лабораторные испытания.

В 2001 году институтом опубликовано 25 статей в рецензируемых журналах.

В оглавление

Ваши комментарии
Обратная связь

[СО РАН]
[ИВТ СО РАН]

© 1996-2014, Сибирское отделение Российской академии наук, Новосибирск
© 1996-2014, Институт вычислительных технологий СО РАН, Новосибирск
Дата последней модификации: Tuesday, 09-Jul-2002 11:33:44 NOVST