ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ


  • Институт автоматики и электрометрии (ИАиЭ)
  • Институт космофизических исследований и аэрономии (ИКФИА)
  • Институт лазерной физики (ИЛФ)
  • Институт оптики атмосферы (ИОА)
  • Институт сильноточной электроники (ИСЭ)
  • Институт солнечно-земной физики (ИСЗФ)
  • Институт физики им. Л.В. Киренского (ИФ)
  • Объединенный Институт физики полупроводников (ОИФП)
  • Институт физики полупроводников (ИФП)
  • Институт сенсорной микроэлектроники (ИСМЭ)
  • Конструкторско-технологический институт прикладной микроэлектроники (КТИ ПМ)
  • Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера (ИЯФ)
  • Конструкторско-технологический институт научного приборостроения (КТИ НП)
  • Специальное конструкторско-технологическое бюро "Наука" Красноярского научного центра (СКТБ "Наука" КНЦ )
  • Показатели эффективности деятельности институтов в 2002 году

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

    Основан 7 июня 1957 г.
    Адрес: 630090, Новосибирск, просп. Акад. В.А. Коптюга, 1
    Тел. 33-35-80
    Факс (383-2) 33-38-63
    Е-mail:
    Shalagin@iae.nsk.su
    Директор -чл.-корр. РАН Шалагин Анатолий Михайлович
    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 — 444 чел.; научных сотрудников — 149, членов-корреспондентов РАН — 2, докторов наук — 28, кандитов наук — 85.

    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.

    Лаборатории:
    Физики лазеров (чл.-корр. РАН С.Г. Раутиан)
    Нелинейной спектроскопии газов (чл.-корр. 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)
    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 дистанционной диагностики (д.т.н. О.И. Потатуркин)
    Интегрированных информационных систем управления (к.т.н. А.А. Лубков)

    Основные научные результаты

    Для стоячей волны в трехуровневой L-схеме Ar II подтвержден эффект полевого расщепления в спектре стоксова пробного поля в присутствии сильной бегущей волны на смежном переходе (рис. 1, нижняя кривая). При увеличении интенсивности стоячей волны был обнаружен новый резонанс в центре линии, положение которого не зависит от частоты сильного поля. В точном резонансе эффект выглядит как "расщепление полевого расщепления"; (рис. 1, верхние кривые). Показано, что резонанс возникает из-за высших пространственных гармоник когерентности, индуцированной сильной стоячей волной на пробном переходе. Теория возмущений для низкой и численный расчет для высокой интенсивности качественно согласуются с экспериментом и подтверждают гипотезу о природе центрального резонанса.

    Рис. 1. Нелинейная добавка δP (положительные значения соответствуют просветлению, отрицательные — поглощению), индуцированная полем сильной стоячей волны на смежном переходе в точном резонансе, в зависимости от частотной отстройки пробного поля Δμ при различной интенсивности сильного поля: Ω = 25, 50, 75, 100 МГц (рабиевская частота бегущей компоненты стоячей волны).

    Fig. 1. Nonlinear addition δP (positive and negative signs correspond to transparency and absorption, accordingly), induced by the strong standing field being resonant to the adjacent transition, versus the probe field detuning Δμ at various strong-field intensities in frequency units Ω = 25, 50, 75, 100 MHz.

    В результате продемонстрирована возможность формирования узких резонансных структур внутри окна светоиндуцированной прозрачности, предложено использовать эффект в экспериментах по замедлению ("остановке") света. Исследован новый класс оптических материалов — микрорезонаторы, заполненные металлическими фрактальными наноагрегатами; экспериментально показано, что оптические отклики молекул, адсорбированных на фрактальных наноагрегатах серебра внутри микрорезонатора, гигантски усиливаются при совместном возбуждении коллективных плазмонных мод металлической наноструктуры и собственных мод микрорезонатора. Для комбинационного рассеяния фактор мультипликативного усиления превышает 108. В качестве цилиндрических микрорезонаторов использованы тонкие кварцевые трубки и стержни.Установлено, что в композите "трубка — коллоидный раствор серебра" существуют высокодобротные (Q ³ 106) моды шепчущей галереи (МШГ), возбуждаемые только при наличии фрактальных агрегатов внутри трубки. Обнаружен лазерный эффект при низкой (5´10-7 M) концентрации родамина 6G, адсорбированного на коллоидных агрегатах серебра внутри трубки, при мощности непрерывного возбуждения 0,2 мВт. При пикосекундном возбуждении получены импульсы генераци в микролазере с длительностью 10 пс. Разработан метод селекции МШГ путем использования составного цилиндрического микрорезонатора, с помощью которого спектр наносекундной генерации сужен на два порядка (рис. 2). Результаты могут быть использованы при разработке микролазеров и методов микроанализа вещества.

    Рис. 2. Спектр генерации микролазера с составным микрорезонатором (на врезке — оптическая схема микролазера).

    Fig. 2. The generation spectrum of the compound microcavity microlaser. Inset, the optical scheme of the microlaser.

    Впервые обнаружено, что на частотах более высоких, чем характерные частоты вращения молекул, фуллерит ведет себя как неупорядоченное твердое тело: в терагерцовой области появляется избыточная по сравнению с дебаевской плотность состояний (рис. 3).

    Рис. 3. Молекула фуллерена С60 (а); схематическое изображение ориентационно-упорядоченной фазы кристалла С60, где вытянутость объектов символизирует анизотропию энергии взаимодействия соседних молекул (б); низкочастотный спектр комбинационного рассеяния света (точки) поликристаллической пленки фуллерита в представлении восприимчивости и контур ωτ/(1+(ωτ)2) (линия), соответствующий рассеянию на изотропных вращениях молекул С60 (в); схематическое изображение ориентационно-неупорядоченной фазы фуллерита — молекулы С60 испытывают вращение и в среднем не имеют выделенного направления (г); схематическое изображение "мгновенного снимка" взаимной ориентации молекул С60 (д), линиями выделены области, в которых ориентации молекул скоррелированы.

    Fig. 3. (a) C60 fulleren molecule; (б) shematic image of the orientationally ordered phase of the C60 crystal, the extended shape of the objects indicates anisotropy of interaction energy of the nighboring molecules; (в) low-frequency Raman spectrum (circles) of the polycrystalline fullerite film in susceptibility representation and the contour ωτ/(1 + (ωτ)2) (curve) corresponding to scattering by isotropic rotation of C60 molecules; (г) schematic image of the orientationally disordered phase of fullerite: C60 molecules undergo rotation and have no preferential direction on the average; (д) schematic presentation of an "instantaneous snapshot" of mutual orientation of C60 molecules; regions with correlated molecular orientations are marked by lines.

    Такое возможно, когда в каждый момент времени существуют кластеры из молекул с упорядоченной взаимной ориентацией. Из наших измерений получено, что размер таких ориентационно упорядоченных кластеров составляет около 4 нм. В отличие от статического распределения нанокластеров в объеме, характерного для обычных аморфных материалов, локальный порядок в фуллерите — динамический и не проявляется на больших временах (более 10-11 с). Открытое явление в корне меняет представление об элементарных актах ориентационного движения в пластических кристаллах и жидкостях: на молекулярном уровне осуществляется скоррелированное изменение взаимной ориентации ансамбля молекул, а не индивидуальное вращение.
    Реализован общий подход к проблеме создания информационно-управляющих систем, в рамках которого дистанционная диагностика ориентирована на последующую оптимизацию управления высокотемпературными процессами.Предлагаемая методика включает в себя оперативное измерение наиболее информативных параметров с дальнейшим определением текущих режимов процессов горения (дистанционная диагностика) и интеллектуальную обработку полученных данных, включая формирование управляющих сигналов (оптимальное управление).
    В первой части используется информация о пространственном и спектральном распределении излучения пламени в видимом и инфракрасном диапазонах (рис. 4), а также о значениях электрофизических параметров полупроводниковых структур, зависящих от состава многокомпонентных газовых смесей.


    400—1100 нм Si

    1100—1800 нм Ge

    Рис. 4. Временная развертка интенсивности излучения пламени в различных спектральных диапазонах (Si, Ge) при различных режимах горения: I — рабочий (соотношение воздух—топливо, близкое к стехиометрическому); II — недожог (соотношение воздух—топливо ниже стехиометрического); III — пережог (соотношение воздух—топливо выше стехиометрического). I(t) — интенсивность излучения в отсчетах АЦП; n(t) — последовательность измерений во времени.

    Fig. 4. Flame radiation intensity on time in various spectral ranges (Si, Ge) at different combustion modes: I — operating burning mode (near stoichiometric air/fuel mixture ratio); II — incomplete combustion (air/fuel mixture ratio below stoichiometric ratio); III — overburning (air/fuel mixture ratio above stoichiometric ratio). I (t) — radiation intensity at analog-to-digital converter readouts; n(t) — time consecution of measurements.

    Во второй части развита технология, сочетающая традиционные методы управления и подходы, использующие принципы нечеткой логики (рис. 5). Разработана открытая трехуровневая информационно-измерительная и управляющая система (измерение, обработка,отображение), организованная по модульному принципу и позволяющая наращивать или изменять ее аппаратные средства путем конфигурирования программных модулей. Система выполнена на современной аппаратно-программной базе и может служить основой для создания тиражируемых автоматизированных информационно-управляющих комплексов и АСУ ТП предприятий промышленности и малой энергетики.

    Всего за 2002 г. институтом опубликовано: статей в рецензируемых журналах и докладов в сборниках международных конференций — 230, монографий — 3.


    Институт космофизических исследований и аэрономии (ИКФИА)
    Institute of Cosmophysical Research and Aeronomy

    Основан 21 августа 1962 г.
    Адрес: 677891, Якутск, просп. Ленина, 31
    Тел. (411-2) 44-55-51
    Факс (411-2) 44-55-51
    E-mail:
    ikfia@ysn.ru, berezhko@ikfia.ysn.ru, sci.secr@ikfia.ysn.ru, gmakarov@ikfia.ysn.ru
    Директор - д.ф.-м.н. Бережко Евгений Григорьевич
    Заместитель директора по науке :
    к.ф.-м.н. Елшин Виктор Константинович

    Общая численность института — 230 чел.; научных сотрудников — 66, академик — 1, докторов наук — 9, кандидатов наук — 38.

    Основные научные направления:
    — физика космических лучей;
    — физика околоземного космического пространства.

    Научные подразделения:
    Отдел частиц сверхвысоких энергий
    (д.ф.-м.н. И.Е. Слепцов)

    Лаборатории:
    Широких атмосферных ливней (д.ф.-м.н. И.Е. Слепцов)
    Комплексных исследований частиц сверхвысоких энергий (д.ф.-м.н. В.А. Колосов)
    Отдел физики космической плазмы
    (д.ф.-м.н. Е.Г. Бережко)

    Лаборатории:
    Теории космической плазмы (д.ф.-м.н. С.И. Петухов)
    Космических лучей высоких энергий (к.ф.-м.н. П.А. Кривошапкин)
    Отдел аэрономии
    (д.ф.-м.н. С.И. Соловьев)

    Лаборатории:
    Геомагнетизма (д.ф.-м.н. С.И. Соловьев)
    Полярных сияний и свечения ночного неба (к.ф.-м.н. В.Н. Алексеев)
    Ионосферных исследований (к.ф.-м.н. В.Ф. Смирнов)
    Магнитосферных частиц (к.ф.-м.н. С.Н. Самсонов)
    Радиофизических исследований магнитосферы (к.ф.-м.н. В.А. Муллаяров)
    Геоинформатики (к.ф.-м.н. В.С. Соловьев)
    Информационных технологий (А.А. Турпанов)

    Основные научные результаты

    На основе единой методики по измерениям черенковского излучения широких атмосферных ливней (ШАЛ), выполненных на Якутской установке, впервые определен спектр космических лучей в широком диапазоне энергий от 1015 до 5´1019 эВ. Измерения подтверждают сложную форму спектра, которая при ее степенной аппроксимации имеет два излома: при энергии 3´1015 эВ ("колено") и 1019 эВ ("лодыжка") (рис.1). Установлено, что зарегистрированное стереоскопической системой гамма-телескопов HEGRA гамма-излучение ТэВ-й энергии из остатка сверхновой Кассиопея А обусловлено нуклонной компонентой ускоренных в остатке космических лучей (рис. 2). Наряду с ранее открытым галактическим источником ТэВ-го гамма-излучения — остатком СН 1006 — Кассиопея А является прямым подтверждением того, что сверхновые являются основным источником космических лучей в Галактике.

    Рис. 1. Спектр космических лучей в диапазоне энергий 1015 — 5´1019 эВ.

    Fig. 1. Array the cosmic ray spectrum in a wide energy range from 1015 eV to 5´1019 eV has been determined for the first time.

    Рис. 2. Гамма-излучение ТэВ-й энергии из остатка сверхновой Кассиопея А.

    Fig. 2 The gamma-emission of TeV energy from the Cas A supernova remnant.

    Всего за 2002 г. институтом опубликовано: статей в рецензируемых журналах — 78, монографий — 1.


    Институт лазерной физики (ИЛФ)
    Institute of Laser Physics

    Создан 27 марта 1991 г.
    Адрес: 630090, Новосибирск, просп. Акад. М.А. Лаврентьева, 13/3.
    Тел. (3832)33-24-89
    Факс (3832)33-20-67
    Е-mail:
    bagayev@laser.nsc.ru
    Директор — акад. Багаев Сергей Николаевич
    Заместитель директора по науке —
    д.ф.-м.н. Дмитриев Александр Капитонович

    Общая численность института — 282 чел.; научных сотрудников — 93, академик — 1, докторов наук — 16, кандитов наук — 42.

    Основные научные направления:
    Оптика, лазерная физика:
    - лазерная спектроскопия сверхвысокого разрешения и ее фундаментальные применения;
    - твердотельные и полупроводниковые лазерные системы и материалы квантовой электроники;
    - генерация фемто- и аттосекундных импульсов;
    - взаимодействие лазерного излучения с веществом;
    - энергетика мощных лазеров для научных исследований и технологий.

    Научные подразделения:
    Отдел лазерной физики
    (акад. С.Н. Багаев)

    Лаборатории:
    Лазерных медицинских технологий (А.П. Майоров)
    Физики лазеров сверхкоротких импульсов (к.ф.-м.н. Е.В. Пестряков)
    Лазерных кристаллов и прецизионных лазерных систем (совместная с Институтом кристаллографии РАН) (д.ф.-м.н. А.А. Каминский)
    Лазерной биофизики (д.б.н. В.И. Федоров)
    Отдел лазерных систем
    (д.ф.-м.н. А.К. Дмитриев)

    Лаборатории:
    Импульсных газоразрядных систем (д.ф.-м.н А.А. Ражев)
    Инфракрасных лазерных систем (к.ф.-м.н. А.И. Карапузиков)
    Прикладной лазерной интерферометрии, (к.ф.-м.н. В.А. Орлов)
    Лазерных информационных систем (д.т.н. Б.В. Поллер)
    Отдел лазерной плазмы
    (д.ф.-м.н. А.Г. Пономаренко)

    Лаборатории:
    Энергетики мощных лазеров (д.ф.-м.н. А. Г. Пономаренко)
    Мощных непрерывных лазеров (Г.Н. Грачев)
    Отдел электронных систем
    (д.т.н. Б.Д. Борисов)

    Лаборатории:
    Лазерных электронных систем (к.т.н. В.А. Жмудь)
    Информационных технологий (к.т.н. Г.П. Ульянов)

    Иркутский филиал ИЛФ СО РАН
    Отдел лазерных и лучевых технологий
    (д.ф.-м.н. Е.Ф. Мартынович)

    Лаборатории:
    Когерентно-оптических исследований (д.х.н. А.А. Потапов)
    Лазерных систем и технологий (к.ф.-м.н. С.Н. Малов)
    Математических исследований и лазерных технологий (д.ф.-м.н. Л.Б. Цвик)
    Научно-испытательный полигон «Кайтанак»(Г.С. Матвеев)

    Основные научные результаты

    Предложен новый метод экстракции охлажденных атомов из области взаимодействия с охлаждающим ультрафиолетовым лазерным полем на основе разворота вектора поперечного магнитного поля. Получен монокинетический пучок ультрахолодных атомов магния интенсивностью порядка 1011 ат/с, средней тепловой скоростью 80 м/с и шириной скоростного распределения 10 м/с (рис. 1).

    Рис. 1. Распределение по скоростям в пучке атомов магния. I — наложение магнитного поля для экстракции и отклонения пучка, II — охлажденный пучок, III — тепловой пучок.

    Fig. 1. Velocity distribution in a beam of magnesium atoms. I — at the superposition of the magnetic field for the beam extraction and deflection, II — cooled beam, III — thermal beam.

    На основе титан-сапфирового лазера с керровской синхронизацией мод и разработанного совместно с ИФП СО РАН и созданного методом молекулярно-лучевой эпитаксии быстрорелаксирующего насыщающегося поглотителя SESAM на квантовых структурах из полупроводниковых соединений GaAs/InхGa1-хAs (рис. 2) создан лазерный источник высокостабильных фемтосекундных импульсов длительностью 30—50 фс в области 800—900 нм, выходной мощностью 150—200 мВт при частоте повторения 100 МГц и мощности непрерывной накачки (488/5145 нм) 8 Вт для тераваттной лазерной системы (рис. 3).

    - поглощающие слои-GaAs, In0.08Ga0.92As;

    - непоглощающие слои- AlAs, Al0.65Ga0.35As;

    - подложка GaAs;

    - стравливаемые стоп-слои.

    Рис. 2. Схема SESAM структуры из GaAs/In0.08Ga0.92As с серебряным зеркалом.

    Fig. 2. Scheme of SESAM structure from GaAs/In0.08Ga0.92As with a silver mirror.

    Рис. 3. Схема титан-сапфирового лазера с SESAM структурой.

    M1 — SESAM структура, M2, M3, M4 — сферические зеркала с радиусом кривизны 100 мм; M5 — плоское выходное зеркало; P1, P2 — брюстеровские дисперсионные призмы; Z — кристалл сапфира с титаном — Al2O3:Ti3+ .

    Fig. 3. Scheme of the Ti:Sa laser with the SESAM structure.

    Создана специальная установка для генерации плазмы внутри дипольной магнитной ловушки для моделирования процессов течения плазмы в ионосфере, плазмосфере и солнечной короне. Получен устойчивый захват плазмы в дипольной ловушке с магнитным моментом 106 Гс×см3. В модельных экспериментах с облаками лазерной плазмы были впервые исследованы основные не-МГД эффекты взаимодействия облаков космической плазмы с однородным магнитным полем в вакууме (малые числа Альфвена — Маха). Путем сравнения их данных с результатами соответствующих численных расчетов была установлена важная роль высокой эффективной частоты столкновений электронов как в развитии крупномасштабной желобковой неустойчивости облака, так и в формировании его диамагнитной каверны (рис. 4).

    Рис. 4. Результаты экспериментов по моделированию не-МГД желобковой неустойчивости с облаком лазерной плазмы.

    Fig. 4. Results of experiments on the modeling of non-MHD flutter mode with a laser plasma cloud.

    Всего за 2002 г. институтом опубликовано 102 статьи.


    Институт оптики атмосферы (ИОА)
    Institute of Atmospheric Optics

    Создан 20 ноября 1969 г.
    Адрес: 634050, Томск, просп. Академический, 1
    Тел. (3822) 25-97-38
    Факс (3822) 25-90-86
    Е-mail:
    mgg@iao.ru
    Директор — д.ф.-м.н. Матвиенко Геннадий Григорьевич
    Заместители директора по науке:
    д.ф.-м.н. Белан Борис Денисович
    д.ф.-м.н. Белов Владимир Васильевич
    д.ф.-м.н. Пономарев Юрий Николаевич

    Общая численность института — 533 чел.; научных сотрудников — 213, академик — 1, членов-коррес пондентов РАН — 2, докторов наук — 29, кандидатов наук — 100.

    Основные научные направления:
    - атмосферная оптика и спектроскопия; распространение оптического излучения в атмосфере;
    - исследование процессов, определяющих оптическое состояние атмосферы;
    - оптико-электронные системы и технологии исследования окружающей среды.

    Научные подразделения:
    Отделение оптической диагностики окружающей среды
    (д.ф.-м.н. М.В. Панченко)

    Лаборатории:
    Оптической погоды (д.ф.-м.н. Б.Д. Белан)
    Дистанционной спектроскопии атмосферы (чл.-корр. РАН В.В. Зуев)
    Оптики аэрозоля (д.ф.-м.н. М.В. Панченко)
    Оптического зондирования аэрозолей (д.ф-м.н. Г.Г. Матвиенко)
    Группа атмосферной акустики (к.ф.-м.н. С.Л. Одинцов)
    Отделение распространения волн
    (д.ф.-м.н. В.П. Лукин)

    Лаборатории:
    Распространения волн (д.ф.-м.н. В.А. Банах)
    Распространения оптических сигналов (д.ф.-м.н. В.В. Белов)
    Оптики случайных сред (д.ф.-м.н. А.Г. Боровой)
    Лазерной диагностики природных сред (к.ф.-м.н. Ю.Ф. Аршинов)
    Нелинейных оптических взаимодействий (д.ф.-м.н. А.А. Землянов)
    Оптических методов геофизических исследований (д.ф.-м.н. Ю.Д. Копытин)
    Когерентной и адаптивной оптики (д.ф.-м.н. В.П. Лукин)
    Отделение спектроскопии атмосферы
    (д.ф.-м.н. Л.Н. Синица)

    Лаборатории:
    Флуоресцентных методов исследования (к.ф.-м.н. В.М. Климкин)
    Теоретической спектроскопии (д.ф.-м.н. В.И. Перевалов)
    Атмосферной абсорбционной спектроскопии (д.ф.-м.н. Ю.Н. Пономарев)
    Квантовой электроники (к.ф.-м.н. В.О. Троицкий)
    Молекулярной спектроскопии (д.ф.-м.н. Л.Н. Синица)
    Статистической оптики (чл.-корр. РАН С.Д. Творогов)

    Основные научные результаты

    На основе дендрохронологических данных, полученных из Швейцарии, впервые осуществлена ретроспективная реконструкция поведения общего содержания озона (ОСО) глубиной до 500 лет в разных точках Евразии. Показана квазицикличность долгопериодных колебаний озоно-сферы, причем амплитуда спада ОСО в последней четверти ХХ в. не превышает амплитуды естественных колебаний в прошлом (рис. 1).

    Рис.1. Результаты реконструкции из дендрохронологических данных палеоповедения озоносферы для теплого полугодия глубиной до 500 лет для Ароза (Швейцария). Тонкая и жирная линии — сглаживание 2- и 22-летним скользящим средним.

    Fig. 1. Paleobehavior of the ozonosphere for 500 years as reconstructed from dendrochronological data for the warm half-year at Arosa (Switzerland); smoothing by 2-year (thin line) and 22-year (bold line) moving average.

    Предложен, разработан и апробирован в численных и натурных экспериментах новый, устойчивый к шумам метод лидарного оценивания вектора скорости ветра, позволяющий восстанавливать скорость и направление ветра из доплеровских лидарных данных до высот 20 км и более. Метод стал основой созданной совместно с Немецким авиакосмическим центром интерактивной информационно-экспертной компьютерной системы моделирования доплеровского лидарного зондирования ветровых полей в атмосфере (рис. 2).

    Рис. 2. Примеры восстановления высотной зависимости скорости (U) и направления ветра (ΘV ) из моделируемых лидарных данных о радиальной скорости с учетом (а) и без учета (б) шумов. Штриховые кривые — данные Германской службы погоды, h — высота.

    Fig. 2. Examples of reconstruction of the altitude dependence of wind speed (U) and direction (ΘV ) from model lidar data on the radial velocity with (а) and without (б) regard for noise; data of the German weather service (dashed lines); h is the altitude.

    Впервые реализован столкновительный лазер на парах металлов. Генерация лазерного излучения происходит на переходе в структуре атома тулия, при этом заселение верхнего и девозбуждение нижнего лазерных уровней происходят в столкновениях атомов тулия и гелия (рис. 3).

    Рис. 3. Зависимость мощности лазерного излучения Wrel (λ = 1069 нм) от давления гелия (PHe).

    Fig. 3. Laser output power Wrel (λ = 1069 nm) as a function of helium pressure (PHe).

    Совместно с Институтом тропосферных исследований (Лейпциг, ФРГ) создан уникальный комплексный лидар на комбинационном рассеянии, с помощью которого впервые в мире осуществлены лидарные измерения профилей относительной влажности атмосферы до высоты тропопаузы (рис. 4).

    Рис. 4. Представлены профили отношения смеси водяного пара (1) и температуры атмосферы (2), измеренные лидаром в сравнении с данными радиозондовых измерений. приведено сравнение профиля относительной влажности, восстановленного из лидарных измерений с данными радиозонда (3).

    Fig. 4. show the profiles of water vapor mixture ratio (1) and atmospheric temperature (2) measured by the lidar in comparison with the data of radiosonde measurements. depicts the profile of relative humidity reconstructed from the lidar data in comparison with the radiosonde data (3).

    Всего за 2002 г. институтом опубликовано: статей в рецензируемых журналах — 200, монографий — 3.


    Институт сильноточной электроники (ИСЭ)
    Institute of High Current Electronics

    Создан 27 июля 1977 г.
    Адрес: 634055, Томск, просп. Академический, 4
    Тел. (382-2) 25-85-44
    Факс (382-2) 25-94-10
    Е-mail:
    contact@hcei.tsc.ru
    Директор — чл.-корр. РАН Коровин Сергей Дмитриевич
    Заместители директора по науке:
    д.ф-м.н. Ратахин Николай Александрович
    к.ф-м.н. Турчановский Игорь Юрьевич

    Общая численность института — 296 чел.; научных сотрудников — 102, академик — 1, член-коррес пондент РАН — 1, докторов наук — 17, кандидатов наук — 52.

    Основное научное направление:
    - научные основы сильноточной электроники и разработка на этой базе новых приборов, устройств и технологий.

    Научные подразделения:
    Отделы:
    Импульсной техники (акад. Б.М. Ковальчук)
    Высоких плотностей энергии (д.ф-м.н. Н.А. Ратахин)
    Физической электроники (чл.-корр. РАН С.Д. Коровин)
    Лаборатории:
    Плазменной эмиссионной электроники (д.т.н. Н.Н. Коваль)
    Высокочастотной электроники (д.ф-м.н. В.И. Кошелев)
    Вакуумной электроники (д.ф-м.н. Д.И. Проскуровский)
    Газовых лазеров (д.ф-м.н. В.Ф. Лосев)
    Оптических излучений (д.ф-м.н. В.Ф. Тарасенко)
    Низкотемпературной плазмы (д.ф-м.н. Ю.Д. Королев)
    Прикладной электроники (к.ф-м.н. Н.С. Сочугов)
    Теоретической физики (д.ф-м.н. А.В. Козырев)
    Плазменных источников (д.т.н. Е.М. Окс)

    Основные научные результаты

    Впервые показано, что для лампы обратной волны можно обеспечить режим сверхизлучения,когда пиковая мощность короткого электромагнитного импульса превышает импульсную мощность электронного пучка. Сверхизлучательный режим генерации субнаносекундных импульсов(0.2 нс) реализован в совместных (ИСЭ СО РАН и ИЭФ УрО РАН) исследованиях для диапазона длин волн 8 мм (рис. 1).

    Рис. 1. Осциллограммы импульсов напряжения на катоде и микроволнового детектора в эксперименте на основе ускорителя СИНУС-150.

    Fig.1 Oscilloscope traces of cathode voltage and microwave detector in the experiment on SINUS-150 accelerator.

    Реализован эффективный плазменный источник излучения в К-линиях при работе в субмикросекундном диапазоне времени имплозии на основе двойного аргонового лайнера со сплошным внутренним каскадом. Получено излучение в К-линиях аргона 1,1 кДж/см, что превышает результаты,полученные в экспериментах с двойным газовым лайнером, примерно в 1,5 раза. Эксперименты проведены на генераторе ГИТ-12 при токе 2,3¸2,5 МА и времени сжатия лайнера 250¸300 нс (рис. 2).

    Рис. 2. Обскурограммы имплозии двойного аргонового лайнера, иллюстрирующие влияние аксиального магнитного поля на стабильность имплозии и однородность финального плазменного столба.

    Fig. 2. Pinhole camera images of Ar double gas puff implosion illustrated the effect of axial magnetic field on implosion stability and on final plasma column uniformity.

    С использованием субнаносекундной высокоразрешающей лазерной интерферометрии, совмещенной с теневой абсорбционной регистрацией изображений, впервые измерены параметры плазменных сгустков, окружающих отдельные капли, эмиттируемые из области катодного пятна слаботочной вакуумной дуги. Анализ полученных результатов привел авторов к выводу, что каплю, окруженную собственной плазмой, можно квалифицировать как "капельное пятно" по аналогии с катодным и анодным пятном вакуумных дуг (рис. 3).

    Рис. 3. Процесс формирования капельного пятна.

    Fig. 3. Process of droplet spot formation.

    Всего за 2002 г. институтом опубликовано 178 статей в рецензируемых журналах и в трудах международных конференций и получено 4 патента.


    Институт солнечно-земной физики (ИСЗФ)
    Institute of Solar-Terrestrial Physics

    Создан 8 июля 1960 г.
    Адрес: 664033, Иркутск-33, а/я 4026
    Тел. (395-2) 42-55-65
    Факс (395-2) 51-16-75
    E-mail:
    uzel@iszf.irk.ru
    Директор — акад. Жеребцов Гелий Александрович
    Заместители директора по науке:
    чл.-корр. РАН Григорьев Виктор Михайлович
    д.ф.-м.н. Потапов Александр Сергеевич
    д.ф.-м.н. Коваленко Владимир Афанасьевич
    к.ф.-м.н. Потехин Александр Павлович

    Общая численность института — 548 чел.; научных сотрудников — 163, академик — 1, член-коррес пондент РАН — 1, докторов наук — 28, кандидатов наук — 69.

    Основные научные направления:
    -физика Солнца и межпланетной среды;
    -физика атмосферы и околоземного космического пространства.

    Научные подразделения:
    Отдел физики верхней атмосферы и распространения радиоволн
    (к.ф.-м.н. А.П. Потехин)

    Лаборатории:
    Физики верхней атмосферы (к.ф.-м.н. А.В. Тащилин)
    Диагностики ионосферы и распространения радиоволн (д.ф.-м.н. В.И. Куркин)
    Экспериментальных радиофизических исследований (к.ф.-м.н. А.В. Медведев)
    Отдел физики средней атмосферы
    (д.ф.-м.н. В.В. Кошелев)

    Лаборатории:
    Оптических исследований атмосферы (к.ф.-м.н. А.В. Михалев)
    Астрономии и космического мониторинга (С.А. Тащилин)
    Отдел радиоастрофизики
    (д.ф.-м.н. А.Т. Алтынцев)

    Лаборатории:
    Информационного обеспечения и методологии исследований (д.ф.-м.н. В.В. Гречнев)
    Радиоастрофизических исследований Солнца (д.ф.-м.н. А.М. Уралов)
    Мониторинга солнечной активности (к.ф.-м.н. С.В. Лесовой)
    Отдел физики Солнца
    (чл.-корр. РАН В.М. Григорьев)

    Лаборатории:
    Экспериментальной физики Солнца и астрофизического приборостроения (к.ф.-м.н. М.Л. Демидов)
    Строения солнечной атмосферы (д.ф.-м.н. В.И. Скоморовский)
    Солнечной активности (к.ф.-м.н. А.В. Мордвинов)
    Инфракрасных методов в астрофизике (к.ф.-м.н. П.Г. Папушев)
    Отдел исследования магнитосферы и межпланетной среды
    (д.ф.-м.н. А.С. Потапов)

    Лаборатории:
    Изучения плазменно-волновой структуры магнитосферы (д.ф.-м.н. А.С. Леонович)
    Космофизических исследований и солнечно-земных связей (д.ф.-м.н. В.А. Коваленко)
    Физики магнитосферы (к.ф.-м.н. В.Д. Урбанович)

    Основные научные результаты

    Показано (рис. 1), что крупномасштабные магнитные поля Солнца оказывают организующее влияние на мелкомасштабные проявления активности на Солнце и в гелиосфере. Предложена модель, которая объясняет крупномасштабную организацию активности как результат взаимодействия механизма динамо с реликтовым магнитным полем Солнца. По данным наблюдений оценена амплитуда реликтового поля и определена его глобальная структура.

    Рис.1. Диаграммы "долгота — время" знака среднего магнитного поля Солнца — СМПС (а), знака магнитного поля, рассчитанного на поверхности квазиисточника в короне (КМП) (б), знака межпланетного магнитного поля (ММП) по спутниковым измерениям (в); сдвоенная долготно-временная диаграмма индекса вспышечной активности Солнца с наложенной на него линией раздела полярностей СМПС (нижняя диаграмма) (г) и долготно-временное распределение потока протонов с энергией более 10 МэВ (д).

    Fig. 1. "Longitude-time" diagrams of the sign of the mean solar magnetic field (MSMF) (a), of the sign of the magnetic field calculated on the quasi-source surface in the corona (б), of the sign of the interplanetary magnetic field from satellite measurements (в); double longitude-time diagram of the index of solar flaring activity with the superimposed MSMF polarity inversion line - lower diagram (г), and longitude-time distribution of the >10 MeV proton flux (д).

    Рис. 2. Модель аксиально-симметричной магнитосферы с дипольно-подобным магнитным полем. Криволинейная ортогональная система координат (x1,x2,x3) связана с силовыми линиями магнитного поля. Криволинейные штриховые линии соответствуют магнитным оболочкам, связанным с плазмопаузой (ρ = ap) и магнитопаузой (ρ = am), ap, am — их экваториальные радиусы. Поперек этих оболочек происходит резкий скачок плотности и скорости течения плазмы. В данной модели рассматривается только азимутальное движение плазмы.

    Fig. 2. Model of the axisymmetric magnetosphere with a dipole-like magnetic field. The curvilinear orthogonal coordinate system (x1,x2,x3) is tied to magnetic field lines. Curved dashed lines correspond to magnetic shells associated with the plasmapause (ρ = ap) and magnetopause (ρ = am), where ap and am are their equatorial radii. Across these shells there occurs a sharp jump in density and plasma flow velocity. In this model, only the azimuthal motion of plasma is considered.

    Построена аналитическая модель аксиально-симметричной магнитосферы, обтекаемой азимутальным потоком плазмы (рис. 2). Использована дипольно-подобная модель геомагнитного поля. Показано, что в рамках данной модели магнитосферы движение плазмы на каждой магнитной оболочке осуществляется с постоянной угловой скоростью. Продемонстрирована возможность образования двойной плазмопаузы — поверхности, поперек которой внутри магнитосферы наблюдается скачок плотности плазмы. Резкие изменения плотности происходят поперек магнитной оболочки, разделяющей области с сильно различающимися скоростями движения плазмы — плазмосферу и внешнюю магнитосферу ("классическая" плазмопауза). Кроме того, из условия равновесия рассматриваемой модели магнитосферы следует, что резкий скачок плотности плазмы должен также наблюдаться на цилиндрической поверхности, радиус которой совпадает с экваториальным радиусом "классической" плазмопаузы (плазмопауза второго типа). При пересечении спутником двух этих поверхностей должна регистрироваться "двойная" плазмопауза, как это нередко и происходит в реальных наблюдениях.
    Впервые в мировой практике ионосферных исследований по данным международной сети приемников навигационной системы GPS построена глобальная картина реакции электронной плотности среднеширотной ионосферы на внезапное начало магнитных бурь и установлено, что эта реакция включает в себя фазы мгновенного и запаздывающего откликов (рис. 3). Мгновенный отклик проявляется с задержкой относительно внезапного начала на 3—7 мин и характеризуется кратковременным (около получаса) уменьшением электронной плотности на всей дневной стороне. На фазе запаздывающего отклика с задержкой около 2—6 ч по мере расширения аврорального овала к экватору ионосфера средних широт приобретает черты авроральной ионосферы, что сопровождается развитием средне- и мелкомасштабных неоднородностей ионосферной плазмы, вызывающих искажения радиосигналов и сбои в работе спутниковых навигационных систем.

    Рис. 3. Изменения со временем вариаций индекса геомагнитной активности Dst (а); широты южной границы φмин аврорального овала (б) (UT — всемирное время). Положение южной границы аврорального овала определялось для долготы 100°E. Для диапазона долгот 200—360°E показаны: амплитуды A(t) среднемасштабных (25—10 мин) и мелкомасштабных (10—2 мин) вариаций полного электронного содержания для высоких широт 60—80°N (в); амплитуды A(t) для средних широт 30—50°N (г) и относительные плотности фазовых сбоев приемников GPS (д). Время внезапного начала магнитной бури (SSC) 16:39 UT отмечено вертикальной пунктирной линией.

    Fig. 3. Time history of the variations of the geomagnetic activity index Dst (a); and the latitude of the southern boundary φmin of the auroral oval (б) (UT — universal time). The position of the southern boundary of the auroral oval was determined for the longitude of 100 ° E. Shown are for the longitude range 200—360°E: the amplitudes A(t) of medium-scale (25—30 min) and small-scale (10—2 min) total electron content variations for the high latitudes 60—80°N (в); the amplitudes A(t) for the mid-latitudes 30—50°N (г) and the relative phase slip densities of GPS receivers (д). The time of magnetic storm sudden commencement (SSC) 16:39 UT is shown by the vertical dashed line.

    Впервые для Восточно-Сибирского региона проведен комплексный анализ сезонных и иррегулярных вариаций интенсивности приземной ультрафиолетовой радиации (УФР), обусловленных метеорологическими процессами, общим содержанием озона (ОСО) и прозрачностью атмосферы (аэрозоль) (рис. 4). Обнаружена асимметрия сезонного хода прямой УФР относительно летнего солнцестояния. Показано, что сочетание пониженных значений ОСО и общего содержания аэрозоля приводит к кратковременному увеличению интенсивности УФР до 30 % с характерной длительностью 1—3 сут., определяемой местными синоптическими особенностями.

    Рис. 4. Средние за 1999—2001 гг. сглаженные сезонные вариации УФР и ОСО в зависимости от угловой высоты Солнца по наземным (I, кривая 1) и спутниковым (Е, кривая 2) измерениям (Earth Probe TOMS) для ясных дней наблюдений. Асимметрия сезонного хода УФР относительно летнего солнцестояния обусловливается наличием выраженного сезонного хода общего содержания озона (3) и метеорологическими особенностями региона.

    Fig. 4. Average (for the years 1999—2001) smoothed seasonal UVR and TOC variations as a function of angle of elevation of the Sun, from ground-based (I, 1) and satellite (E, 2) measurements (Earth Probe TOMS) for clear days of observation. The asymmetry of the seasonal UVR behavior with respect to the summer solstice is caused by the presence of a pronounced seasonal variation in total electron content (3) and by meteorological characteristics of the region.

    Всего институтом опубликовано за 2002 г. статей в рецензируемых журналах — 103.


    Институт физики им. Л.В. Киренского (ИФ)
    Kirensky Institute of Physics

    Создан 12 октября 1956 г.
    Адрес: 660036, Красноярск, Академгородок, 50
    Тел. (3912) 43-26-35
    факс (3912) 43-89-23
    e-mail:
    dir@iph.krasn.ru
    Директор — акад. Александров Кирилл Сергеевич
    Заместители директора по науке:
    д.ф.-м.н. Овчинников Сергей Геннадьевич
    д.ф.-м.н. Петраковский Герман Антонович
    к.ф.-м.н. Втюрин Александр Николаевич

    Общая численность института — 318 чел.; научных сотрудников — 129, академик — 1, докторов наук — 23, кандидатов наук — 72.

    Основные научные направления:
    -физика магнитных явлений и материалов;
    -физика конденсированных сред и материалы электронной техники.

    Лаборатории:
    Аналитических методов исследования вещества (к.ф.-м.н. Г.Н. Чурилов)
    Когерентной оптики (д.ф.-м.н. В.Г. Архипкин)
    Кристаллофизики (акад. К.С. Александров)
    Магнетизма горных пород (д.ф.-м.н. А.Г. Звегинцев)
    Магнитной динамики (д.ф.-м.н. П.Д. Ким)
    Магнитных материалов (к.ф.-м.н. Л.Н. Безматерных)
    Молекулярной спектроскопии (чл.-корр. РАН В.Ф. Шабанов)
    Радиоспектроскопического анализа (д.ф.-м.н. В.Е. Зобов)
    Радиоспектроскопии диэлектриков (к.ф.-м.н. А.А. Суховский)
    Резонансных свойств магнитоупорядоченных веществ (д.ф.-м.н. Г.А. Петраковский)
    Сильных магнитных полей (к.ф.-м.н. М.И. Петров)
    Теоретической физики (д.ф.-м.н. В.А. Игнатченко)
    Теории нелинейных процессов (д.ф.-м.н. А.Ф. Садреев)
    Теории твердого тела (д.ф.-м.н. В.В. Вальков)
    Физики магнитных пленок (д.ф.-м.н. Р.С. Исхаков)
    Физики магнитных явлений (д.ф.-м.н. С.Г. Овчинников)
    Электродинамики и СВЧ-электроники (д.ф.-м.н. Б.А. Беляев)

    Основные научные результаты

    Удалось установить два новыx признака транспортного xаоса в открытыx системаx, типичных для акустического, микроволнового транспорта через резонаторы, и электронного траспорта через квантовые точки. Все они основаны на представлении комплексным случайным полем ψ = p + iq с гауссовым распределением для реальной и мнимой частей, частным случаем которого является функция Берри (Рэлея для оптического поля). Для описания статистики такого поля предложено и изучено распределение нодальныx точек, являющихся топологическими дефектами или виxрями (рис. 1, темные и светлые кружки соответственно). Были найдены аналитические выражения токовых распределений, характеризующих распределенные потоки мощности микроволнового или акустического поля.

    Рис. 1. Распределение нодальных точек (темные и светлые кружки) в резонаторе.

    Fig. 1. The distribution of the nodal dots in the microwave cavity.

    Эти распределения имеют простой вид jx = Aexp(–jx / τ), τ = k2<p2><q2>, где k — волновое число, и подтверждены численно для траспорта через биллиарды Синая и Бунимовича (рис. 2).

    Рис. 2. Распределение транспортной компоненты плотности тока в сравнении с численным распределением(ступенчатая кривая).

    Fig. 2. The distribution of the transport component of the current density in comparison with the numerical distribution (Step curve).

    В развитие идеи о влиянии электронной концентрации на образование фуллеренов в плазме показано, что электронная концентрация — это один из основных (вместе с температурой) параметров, определяющих синтез фуллеренов. Для эффективного синтеза, как показали расчеты и проведенные экспериментальные исследования, необходимо осуществить локальную неоднородность электронной концентрации (рис. 3). Этого можно добиться с использованием плазмы, отличающейся ионизационной неустойчивостью, которой обладает, например, плазма низкого давления (100—200 Торр), как в методе В. Кретчмера, или созданием вынужденных ионизационных волн при атмосферном давлении.

    Рис. 3. Скорость образования фуллерена C60 в одну стадию с учетом (1) и без учета электронной концентрации (2).

    Fig. 3. The velocity of the fullerene C60 formation; the electron concentration is taken into consideration (1); without taking the electron concentration into consideration (2).

    Разработана методика и впервые осуществлен синтез гетерофуллерена с бором — С59B, отличающегося от С60 наличием дипольного момента (0.75 D) в количестве более 11% в фуллереновой смеси (рис. 4).

    Рис. 4. Изопотенциальная поверхность борозамещенного фуллерена С59В.

    Fig. 4. Isopotential surface of the fullerene С59В doped with boron.

    Из бариево-боратных растворов-расплавов выращены монокристаллы Gd3Ga5O12:Nd3+(1—10 ат. %)(рис.5). В спектроскопическом отношении в отличие от кристаллов, выращенных из расплава, они представляют практически одноцентровую среду. Впервые возбуждена непрерывная лазерная генерация таких кристаллов с диодно-лазерной накачкой на длинах волн λ3 = 1,3315 и λ4 = 1,3370 мкм канала 4F3/2 ® 4I13/2, а также одновременно на двух длинах волн λ1 = 1,0621 и λ2 = 1,0600 мкм канала 4F3/2 ® 4I11/2.

    Рис. 5. Кристаллы Gd3Ga5O12:Nd3+(1 — 30 ат. %)

    Fig. 5. Gd3Ga5O12:Nd3+ (1 — 30 at. %) single crystals.

    Всего за 2002 г. институтом опубликовано: статей в рецензируемых журналах — 127, статей в сборниках международных конференций — 87, патентов — 6.


    Объединенный Институт физики полупроводников (ОИФП)
    Joint Institute of Semiconductor Physics

    Создан 22 ноября 1990 г.
    Генеральный директор — чл.-корр. РАН Асеев Александр Леонидович
    Адрес: 630090, Новосибирск, просп. Акад. М.А. Лаврентьева, 13
    Тел. (383-2) 33-39-50
    Факс (383-2) 33-27-71
    Е-mail:
    IFP@isp.nsc.ru

    Основные научные направления:
    -физика полупроводников и диэлектриков;
    -физико-химические основы технологии микроэлектроники, наноэлектроники, микрофотоэлектроники, акустоэлектроники и микросенсорики;
    -оптика, квантовая электроника.


    Институт физики полупроводников (ИФП)
    Institute of Semiconductor Physics

    Создан 24 апреля 1964 г.
    Адрес: 630090, Новосибирск, просп. Акад. М.А. Лаврентьева, 13
    Тел. (383-2) 33-39-50
    Факс (383-2) 33-27-71
    Е-mail:
    IFP@isp.nsc.ru
    Директор- чл.-корр. РАН Асеев Александр Леонидович
    Заместители директора по науке:
    чл.-корр. РАН Неизвестный Игорь Георгиевич
    д.ф.-м.н. Овсюк Виктор Николаевич

    Общая численность института — 733 чел.; научных сотрудников — 235, членов-корреспондентов РАН — 4, докторов наук — 35, кандидатов наук — 145.

    Научные подразделения:
    Отдел роста и структуры полупроводниковых материалов
    (д.ф.-м.н. О.П. Пчеляков)

    Лаборатории:
    Эллипсометрии полупроводниковых материалов и структур (к.т.н. С.В. Рыхлицкий)
    Технологии эпитаксии из молекулярных пучков соединений А3В5 (д.ф.-м.н. Ю.Г. Сидоров)
    Молекулярно-лучевой эпитаксии элементарных полупроводников и соединений А3В5
    (д.ф.-м.н. О.П. Пчеляков)
    Отдел микрофотоэлектроники
    (д.ф.-.м.н. Г.Л. Курышев)

    Лаборатории:
    Физических основ интегральной микроэлектроники (д.ф.-м.н. Г.Л. Курышев)
    Сектор технологии фотоприемных структур (к.х.н. Н.А. Валишева)
    Отдел физики и технологии полупроводников пониженной
    размерности, микро- и наноструктур
    (чл.-корр. РАН А.Л. Асеев)

    Лаборатории:
    Электронной микроскопии и субмикронных структур (д.ф.-м.н. А.В. Латышев)
    Физики и технологии структур на основе полупроводников А3В5 (д.ф.-м.н. З.Д. Квон)
    Сектор изготовления фотошаблонов (Е.А. Карасик)
    Отдел квантовой электроники
    (д.ф.-м.н. П.А. Бохан)

    Лаборатории:
    Лазерной спектроскопии и лазерных технологий (д.ф.-м.н. Н.Н. Рубцова)
    Нелинейных резонансных процессов и лазерной диагностики (к.ф.-м.н. И.И. Рябцев)
    Мощных газовых лазеров (к.ф.-м.н. Д.Э. Закревский)
    Сектор оптических материалов и структур (к.ф.-.м.н. В.В. Атучин)
    Отдел тонкопленочных структур для микро- и фотоэлектроники
    (чл.-корр. РАН И.Г. Неизвестный)

    Лаборатория физики и технологии гетероструктур (к.ф.-м.н. С.П. Супрун)
    Отдел физики и техники полупроводниковых структур
    (д.ф.-м.н. В.Н. Овсюк)

    Лаборатории:
    Кинетических явлений в полупроводниках (д.ф.-м.н. В.Н. Овсюк)
    Физико-технологических основ создания приборов на основе полупроводников А2В6
    (к.ф.-м.н. В.В. Васильев)
    Молекулярно-лучевой эпитаксии полупроводниковых соединений А3В5 (к.ф.-м.н. А.И. Торопов)
    Сектор физико-технических проблем микросборки многоэлементных фотоприемных устройств
    (к.ф.-м.н. А.Г. Клименко)

    Сектор люминесцентного анализа полупроводниковых материалов и структур
    (к.ф.-м.н. К.С. Журавлев)
    Научно-технологический отдел монокристаллического
    кремния и кремниевых структур
    (к.ф.-м.н. В.В. Калинин)

    Лаборатории:
    Теоретической физики (д.ф.-м.н. проф. А.В. Чаплик)
    Вычислительных систем (чл.-корр. РАН В.Г. Хорошевский)
    Физической химии поверхности полупроводников и систем полупроводник—диэлектрик
    (д.х.н. С.М. Репинский)
    Физики и технологии трехмерных наноструктур (к.ф.-м.н. В.Я. Принц)
    Неравновесных процессов в полупроводниках (д.ф.-м.н. А.С. Терехов)
    Физических основ материаловедения кремния (к.ф-м.н. В.П. Попов)
    Технологии кремниевой микроэлектроники (к.т.н. Е.И. Черепов)
    Поверхностных акустических волн (к.ф.-м.н. А.С. Козлов)
    Радиационной стойкости полупроводников и полупроводниковых приборов
    (к.ф.-м.н. М.Д. Ефремов)
    Неравновесных полупроводниковых систем (д.ф.-м.н. А.В. Двуреченский)
    Сектор вычислительных сетей (к.т.н. А.Ф. Задорожный)

    Основные научные результаты

    На основе матричного фотоприемного устройства с размерностью 128´128 элементов на МДП-структурах InAs-SiO2-Si3N4-In2O3 cоздан тепловизионный микроскоп для термографических исследований микро- и макрообъектов. Без дополнительной математической обработки в микроскопе достигнуто пространственное разрешение 6 мкм на длине волны λ = 3 мкм, что в настоящее время является наилучшим достижением в области применения инфракрасных приемников излучения. Использование оригинальных алгоритмов обработки изображений позволило улучшить разрешение до 3—3,5 мкм, т.е. приблизиться к дифракционному пределу пространственного разрешения. Проведены первые исследования эффектов возникновения ИК-излучения на различных объектах. В частности, на (рис. 1, б) показан выход ИК-излучения из торца кристалла при работе транзистора на основе GaAs и на (рис. 1, в) — повышенная светимость p—n-перехода в кремниевой интегральной схеме.

    Рис.1. Общий вид тепловизионного микроскопа (a), выход ИК-излучения из торца кристалла при работе транзистора на основе GaAs (б), повышенная светимость p—n-перехода в кремниевой интегральной схеме (в).

    Fig. 1. Shows IR radiation output from crystal face during GaAs-based transistor operation (б). Increased luminosity of p—n-junction in silicon integrated circuit (в).

    Разработаны кремниевые p-i-n фотодиоды со встроенными слоями квантовых точек Ge для ближней ИК области (1,3—1,5 мкм), в которых слоевая плотность квантовых точек более 1012 см-2, размеры точек менее 10 нм. В таких детекторах достигнута наименьшая из известных в литературе величина темнового тока 2´10-5А/см2 при обратном смещении 1 В. Квантовая эффективность в условиях нормального падения на фотодиод света достигает значения 3%, что близко к величинам, полученным для фотоприемников на основе напряженных многослойных сверхрешеток Gex/Si1-x.

    Рис. 2а. Темновые вольт-амперные характеристики фотодиодов различной площади поперечного сечения.

    Fig. 2a. Room-temperature dark current — voltage characteristics of Ge/Si p-i-n photodiodes with different diode area.

    Рис. 2б. Зависимость квантовой эффективности фотодиода на длине волны 1,3 мкм от обратного смещения при T = 300 K.

    Fig. 2b. Dependence of the quantum efficiency at wavelength 1.3 mm on applied reverse bias at T = 300 K.

    Проведены эксперименты по лазерному охлаждению атомов Rb в магнитооптической ловушке. Для лазерного охлаждения использовалась схема, приведенная на (рис. 3).Эксперименты проводились с парами рубидия в высоковакуумной системе (остаточное давление 10—8 мм рт. ст.).

    Рис. 3. Схема, использованная для лазерного охлаждения атомов. Лазер 1 выполнял функцию лазера накачки, лазер 2 перекачивал населенность из состояния |5S F=2ñ обратно в состояние |5S F=3ñ. Мощность лазеров 1 и 2 была около 6 мвт на выходе из резонаторов.

    Fig. 3. The experimental scheme was used for the laser cooling of atoms. Laser 1 was used as pump (cooling) laser. Laser 2 was used to repump the population from the state |5S F=2ñ back to the state |5S F=3ñ.

    Получено облако холодных атомов размером 1—2 мм при освещении атомов в вакуумной камере тремя парами взаимноортогональных циркулярно-поляризованных лучей от двух полупроводниковых лазеров с внешним резонатором. Для создания магнитооптической ловушки ячейка с атомами помещалась в градиент магнитного поля, созданный катушками антигельмгольца. Облако холодных атомов возникало при красной отстройке 5—10 МГц частоты лазера 1 от частоты перехода |5S F=3ñ ® |5P F=4ñ изотопа 85Rb и любых отстройках лазера 2 (в пределах 200—300 МГц от частоты переходов |5S F=2ñ ® |5P3/2ñ. Температура атомов в ловушке составляла порядок 200—300 мкK при концентрации атомов около 109 см-3. Время загрузки ловушки составляло около 0,5 с.
    Разработана технология получения КНИ-пластин с пленками монокристаллического кремния толщиной до 1 нм (метод DeleCut, в отличие от зарубежного SmartCut). На основе этих КНИ-структур разработаны уникальные конструкции и изготовлены КНИ-полевые транзисторы микронного, субмикронного и нанометрового размеров, обладающие повышенной радиационной и температурной стойкостью (выше 10 Мрад и до 350°С соответственно). Изготовлены n-канальные КНИ-МОП транзисторы с длиной канала 50 нм, шириной 10 нмк и толщиной подзатворно го окисла 10 нм. Транзистор обладает хорошими переключающими характеристиками (рис. 4).

    Рис. 4. Затворные (a) и стоковые (б) характеристики n-канального МОП-транзистора с длиной канала 50 нм и легированием базового КНИ-слоя бором 3´1018 см-3.

    Fig. 4. Gate (a) and drain (б) behaviour of p-channel MOS transistor with channel length 50 nm and SOI-layer doped with boron 3´1018 сm-3.

    Всего за 2002 г. институтом опубликовано: статей в рецензируемых журналах — 370, монографий — 3.


    Институт сенсорной микроэлектроники (ИСМЭ)
    Institute of Sensor Microelectronics

    Создан 29 апреля 1991 г.
    Адрес: 644077, Омск, просп. Мира, 55а
    Тел. (381-2) 66-36-06
    Факс (381-2) 22-97-63
    Е-mail:
    bolotov@phys.omsu.omskreg.ru, bolotov@ism.oms.su
    Директор — д.ф.-м.н. Болотов Валерий Викторович

    Общая численность института — 80 чел.; научных сотрудников — 40, доктров наук — 8, кандидатов наук — 23.

    Научные подразделения:
    Лаборатории:
    Физики полупроводниковых структур (д.ф.-м.н. В.В. Болотов)
    Физики полупроводниковых соединений (к.ф.-м.н. Н.А. Давлеткильдеев)
    Экологического мониторинга (к.т.н. А.Г. Козлов)
    Высокотемпературной сверхпроводимости (к.ф.-м.н. Г.М. Серопян)
    Физики высоких плотностей энергии и радиационной технологии (к.т.н. К.Н. Полещенко)
    Сектора:
    Прикладного тепловидения (д.ф.-м.н. В.В. Болотов)
    Гетерогенной плазмохимии (к.ф.-м.н. В.И. Струнин)
    Технологии микроэлектронных сенсоров (С.В. Кузнецов)

    Основные научные результаты

    С целью оптимизации конструкции матриц баллометрических и тонкопленочных датчиков температуры, получаемых на кремнии, разработан метод аналитического моделирования стационарного распределения температуры в двумерных структурах с произвольными прямоугольными границами. Двумерная структура разделяется на ряд прямоугольных зон, для каждой из которых определяются условия теплообмена с окружающей средой и соседними зонами. Распределение температуры в каждой зоне находится методом Фурье. Плотности тепловых потоков между соседними зонами представлены как суммы соответствующих ортогональных функций с неизвестными весовыми коэффициентами, значения которых определяются из граничных условий сопряжения между всеми соседними зонами. На (рис. 5) представлено распределение температуры в конкретной структуре с произвольными прямоугольными границами.

    Рис. 5. Распределение температур в кремниевой сенсорной структуре с произвольными прямоугольными границами.

    Fig. 5. Distribution of the temperatures in silicon sensor structure with the arbitrary rectangular boundaries.

    Проведено численное моделирование спектров комбинационного рассеяния света реальных квантово-размерных структур — квантовых проволок — в зависимости от их конфигурации и длины в гетероструктурах AlAs8GaAs6 сосью роста (113). Установлено, что при длине проволок 4 нм (рис. 6) в расчетных спектрах КРС проявляется расщепление для YY и XX геометрий, что соответствует экспериментальным спектрам.

    Рис. 6. Рассчитанный спектр КРС для гетероструктуры AlAs8GaAs6 с осью роста (113) в виде квантовой проволоки вдоль направления (33-2) длиной 2,65 нм.

    Fig. 6. Calculated Raman spectrum for AlAs8GaAs6 structures with an axis of growth (113) as a quantum wire along a direction (33-2) with length 2,65 nm.

    В 2002 г. институтом опубликовано: статей — 46, в том числе в рецензируемых журналах, получено 7 патентов


    Конструкторско-технологический институт прикладной микроэлектроники (КТИ ПМ)
    Technological Institute of Applied Microelectronic

    Основан 1 января 1980 г.
    630090, Новосибирск, ул. Акад. А.В. Николаева, 8
    Тел. 34-22-40, 34-28-44
    Факс 39-17-26
    Е-mail:
    KTIPM@amel.nsc.ru
    Директор — к.т.н. Журавлев Петр Васильевич
    Заместители директора по науке:
    к.ф.-м.н. Демьянов Эдуард Андреевич
    к.т.н. Федоринин Виктор Николаевич

    Общая численность института — 186 чел.; научных сотрудников — 12, кандидатов наук — 6.

    Научные подразделения:
    Отделы:
    Фотохимических технологий (А.В. Гельфанд)
    Специального технологического оборудования (Г.А. Потемкин)
    Тепловидение и телевидения (К.П. Шатунов)
    Конструирования оптико-электронных приборов (В.В. Бузук)
    Электронных систем (А.В. Гусаченко)
    Моделирования оптико-электронных приборов (С.И. Лепин)

    Основные научные результаты

    Создана низкоуровневая телевизионная камера (НТВК) "Цербер-13", предназначенная для наблюдения и распознавания объектов в условиях пониженной освещенности или в полной темноте при использовании встроенного осветителя (рис. 7). НТВК "Цербер-13" может быть использована в интегрированных системах охраны объектов (банки, офисы, склады и т.д.), для дистанционного контроля и наблюдения за производственными процессами (шахты, бункеры и т.д.), дефектологии и прогностического обслуживания (ЛЭП и т.п.), при ликвидации последствий аварийных ситуаций и стихийных бедствий, а также для наблюдения и документирования правонарушений (службы охраны правопорядка, рыбохотнадзор и др.).

    Рис. 7. Низкоуровневая телевизионная камера "Цербер-13"

    Fig. 7. Night vision camera (the low intensity television camera) "Cerber-13"

    В 2002 г. институтом опубликовано две научные статьи в рецензируемых журналах, получен один патент.


    Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера (ИЯФ)
    Budker Institute of Nuclear Physics

    Создан 21 февраля 1958 г.
    Адрес: 630090, Новосибирск, просп. Акад. М.А. Лаврентьева, 11
    Тел. (383-2) 34-10-31
    Факс (383-2) 34-21-63
    Е-mail:
    director@inp.nsk.ru
    Директор — акад. Скринский Александр Николаевич
    Заместители директора по науке:
    чл.-корр. РАН Балакин Владимир Егорович
    акад. Кругляков Эдуард Павлович
    чл.-корр. РАН Кулипанов Геннадий Николаевич
    д. ф.-м. н. Тихонов Юрий Анатольевич

    Общая численность института — 3 064 чел.; научных сотрудников — 469, докторов наук — 46, кандидатов наук — 162.

    Основные научные направления:
    -физика высоких энергий;
    -развитие метода встречных электрон-позитронных пучков;
    - физика плазмы и управляемый термоядерный синтез;
    -синхротронное излучение и лазеры на свободных электронах.

    Научные подразделения:
    Лаборатории:
    лаб. 1-1 (д. ф.-м.н. Г.И. Сильвестров)
    лаб. 1-3 (к. ф.-м.н. Е.Б. Левичев)
    лаб. 2 (д. ф.-м.н. Б.И. Хазин )
    лаб. 3-0 (д. ф.-м.н. Ю.А. Тихонов)
    лаб. 3-1 (д. ф.-м.н. С.И. Середняков)
    лаб. 3-2 (д. ф.-м.н. А.П. Онучин)
    лаб. 3-3 (к. ф.-м.н. А.Е. Бондарь)
    лаб. 4 (чл.-корр. РАН В.Е. Балакин)
    лаб. 5 (чл.-корр. РАН Н.С. Диканский)
    лаб. 6 (к.т.н. А.С. Медведко)
    лаб. 8-0 (чл.-корр. РАН Г.Н. Кулипанов)
    лаб. 8-1 (д. ф.-м.н. Н.А. Винокуров)
    лаб. 9-0 (акад. Э.П. Кругляков)
    лаб. 9-1 (д. ф.-м.н. А.А. Иванов)
    лаб. 9-7 (к. ф.-м.н. В.И. Давыденко)
    лаб. 10 (д. ф.-м.н. В.С. Койдан)
    лаб. 11 (д. ф.-м.н. Ю.М. Шатунов)
    лаб. 12 (д.т.н. Р.А. Салимов)
    лаб. 14 (д.т.н. В.Л. Ауслендер)
    Отделы:
    Теоретический (д. ф.-м.н. В.С. Фадин)
    Научно-конструкторский (к.т.н. К.К. Шрайнер)
    Вычислительных систем (к.т.н. Б.Н. Шувалов)

    Основные научные результаты

    На накопителе ВЭПП-4М с детектором КЕДР методом резонансной деполяризации пучков проведено прецизионное измерение масс J/Ψ и Ψ'-мезонов. Достигнутая точность измерения массы J/Ψ и Ψ'-мезона превосходит среднемировую в 3 и 4 раза соответственно. Относительная точность измерения массы J/Ψ-мезона составила 4´10-6, что является абсолютным рекордом точности для частиц — резонансов(рис.1) (точнее измерены только массы электрона, протона и нейтрона).

    Рис. 1. Наблюдаемое адронное сечение e+e- для двух сканирований J/Ψ с различными разбросами энергии в пучке.

    Fig. 1. The visible cross section for e+e- ® hadrons for two J/Ψ scans with different beam energy spread.

    Завершен один из ключевых этапов в создании мощного (до 100 кВт в инфракрасном спектре излучения) лазера на свободных электронах(ЛСЭ). Выведен в близкий к проектному режим линейный ускоритель — рекуператор на энергию 14 МэВ, охваченный замкнутой магнитной дорожкой со встроенным ондулятором (рис. 2). Получен режим глубокой рекуперации, когда ускоренный ВЧ-структурой электронный сгусток после одного оборота возвращается в тормозящей фазе и отдает этой структуре практически все 100 % набранной энергии.

    Рис.2. Ускоритель-рекуператор на 14 МэВ со встроенным ондулятором.

    Fig.2. 14 MeV accelerator — recuperator with installed undulator.

    Подготовлено оборудование для создания в 2003 г. на имеющейся дорожке первой очереди ЛСЭ, работающего в субмиллиметровом диапазоне (200 — 100 микрон) со средней мощностью в несколько киловатт.
    В рамках метода электронного охлаждения, разработанного в институте, создан полый электронный пучок, при охлаждении которым сильно уменьшаются рекомбинационные потери уже накопленного и охлажденного ионного пучка, имеющего малый диаметр (рис. 3).

    Рис. 3. Фотографии свечения электронного пучка с различными профилями радиального распределения тока.

    Fig. 3. Set of electron beam images with different current radial profiles.

    В августе — сентябре 2002 г. был произведен успешный запуск такого охладителя, и в октябре охладитель отправлен в Китай для ускорительного комплекса тяжелых ионов. Успешная реализация нового охладителя показала, что это решение сильно опередило в научном плане разрабатываемый в ЦЕРН (Швейцария) охладитель для накопления ионов свинца. Было заключено соглашение между ЦЕРН и ИЯФ о подготовке нового проекта с использованием полученного в ИЯФ опыта.
    Экспериментально продемонстрирована возможность подавления продольной электронной теплопроводности плазмы (установки ГДЛ и ГОЛ-3). В режиме с многопробочной магнитной конфигурацией и при подавленной теплопроводности на установке ГОЛ-3 удалось получить электронную температуру свыше 2 кэВ и ионную температуру порядка 1 кэВ в плотной плазме (n » 1021м-3) (рис. 4). Величина β (отношение давления плазмы к давлению магнитного поля) достигла значения 0,4 (АМБАЛ-М, ГДЛ, ГОЛ-3) без каких-либо признаков МГД неустойчивостей.

    Рис. 4. Радиальный профиль диамагнетизма (квадраты) и плотности плазмы в газодинамической ловушке. Представленные данные соответствуют давлению плазмы на оси более 40 % от давления магнитного поля.

    Fig. 4. Diamagnetism (squares) and plasma density profiles in GDT device. Presented data correspond to 40 % ratio of plasma pressure near the axis to magnetic field pressure.

    Разработан, изготовлен и испытан промышленный ускоритель нового поколения ЭЛВ-12, предназначенный для применения в природоох ранных технологиях (рис. 5). Достигнуты параметры: диапазон энергий ускоренных электронов 0,6 — 1,0 МэВ, максимальный ток пучка 400 мА, максимальная мощность выведенного в атмосферу пучка 400 кВт. В мире сегодня имеется всего несколько установок с подобными характеристиками. Начато малосерийное производство новой модели промышленного высокочас тотного ускорителя электронов ИЛУ-10, с высокой энергией и большой мощностью (5 МэВ, 50 кВт).

    Рис. 5. Внешний вид котлов ускорителя ЭЛВ-12.

    Fig. 5. ELV-12 vessels.

    При работе с танталовым конвертером, преобразующим большую часть мощности пучка в гамма-излучение, обеспечено равномерное распределение доз на поверхности облучаемого материала. На ширине развертки 60 см среднее значение дозы составляет ~18 кГр при эквивалентной скорости конвейера 1 мм/с, что обеспечивает потребности разнообразных технологий стерилизации, включая стерилизацию ряда пищевых продуктов, которая развивается сейчас во многих странах. Ускоритель ИЛУ-10 с параметрами 2,5-5,0 МэВ и мощностью в пучке до 60 кВт не имеет аналога на российском рынке и вполне конкурентоспособен на мировом рынке ускорителей.
    На инжекционном комплексе ВЭПП-5 в односгустковом режиме на выходе первых двух ускоряющих модулей получено 2´1010 электронов в сгустке. Достигнуто ускорение позитронного пучка до энергии 75 МэВ. Собраны и включены в работу второй ускоряющий модуль форинжектора со всеми подсистемами, изохронный ахроматический поворот электронного пучка, система конверсии электронов в позитроны и первая ускоряющая структура линейного ускорителя позитронов. Достигнуты проектные параметры пучка в первом и втором ускоряющих модулях. Завершена сборка кольца накопителя-охладителя инжекционного комплекса ВЭПП-5 (рис. 6).

    Рис. 6. Накопитель-охладитель комплекса ВЭПП-5.

    Fig. 6. VEPP-5 cooling storage ring.

    В 2002 г., как и в прошлом году, эксперимен тальные работы на пучках СИ были сосредоточены на накопителе ВЭПП-3, где действовали 10 экспериментальных станций.
    На новой экспериментальной станции <Взрывные процессы> установлена и опробована новая взрывная камера для работы со взрывчатыми веществами мощностью до 50 г тротилового эквивалента. Конструкция камеры позволяет измерять поглощение прямого пучка СИ во взрывчатке во время взрыва, рассеяние СИ на малые углы, а также временное поведение дифрагированного излучения. Разработан и опробован в эксперименте прототип сверхбыстрого многоканального рентгеновского детектора "DIMEX".
    Завершено создание станции LIGA-2 и проведены эксперименты на пучке СИ. Получены первые структуры методом глубокой рентгеновской литографии (рис. 7). Оборудование станции позволяет работать со слоями резиста от нескольких микрон до 1 мм и размерами поля облучения до 100´100 мм, обеспечивая равномерное распределение поглощенной дозы по полю образца.

    Рис. 7. Пример структуры, полученной методом глубокой рентгеновской литографии.

    Fig. 7. The example of structure received by a method deep x-ray lithography.

    На модернизированной станции "Байкал" отработана методика сканирующего рентгено-флуоресцентного анализа для исследования распределения элементов в древесных кольцах.
    Разработана система рентгеновского контроля (СРК) для досмотра пассажиров аэропортов (рис. 8). Система обеспечивает полное сканирование пассажира за 5 с при дозе меньше 5 мкЗв, что соответствует дозе, получаемой пассажиром за час полета. Изготовлен в двух экземплярах и протестирован ключевой элемент системы — высокочувствительный линейный детектор зондирующего рентгеновского излучения на основе ионизационной камеры длиной около одного метра с разрешающей способностью 1 мм. Заключен контракт с одной из фирм Японии на изготовление СРК, ведутся переговоры с предприятием Минатома и одной из фирм Кореи.

    Рис. 8. Общий вид установки рентгеновского контроля. 1 — линейная направляющая; 2 — излучатель; 3 — детектор; 4 — веерообразный рентгеновский луч; 5 — рентгенопрозрачная подставка; 6 — привод.

    Fig. 8. Layout of X-ray checking system.

    Всего институтом опубликовано за 2002 г. 520 статей в рецензируемых журналах.


    Конструкторско-технологический институт научного приборостроения (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
    Зам. директора по науке — к.ф.-м.н. Ступак Михаил Федорович

    Общая численность института — 199 чел.; научных сотрудников — 18, докторов наук — 2, кандидатов наук — 8.

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

    Лаборатории:
    Информационно-технологических систем (к.т.н. А.К. Поташников)
    Отраслевая научно-исследовательская 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 (и.о. зав. лаб. А.Г. Верхогляд)
    Прикладной оптоэлектроники (Ю.В. Обидин)

    Основные научные результаты

    Разработан высокоскоростной лазерный метод бесконтактного контроля геометрии движущихся 3D-объектов на базе триангуляцион ных датчиков положения с использованием быстродействующих PSD-линеек (30 000 измерений в секунду).
    На основе данного метода разработан и создан автоматизированный лазерный диагностический комплекс для бесконтактного измерения геометрических параметров колесных пар вагонов и контроля сползания буксы с шейки оси при движении состава на подходах к станции (рис. 1). Комплекс предназначен для измерения параметров колес (ширина и толщина обода, толщина гребня, равномерный прокат, диаметр колеса по поверхности катания, разность диаметров в колесной паре, расстояние между внутренними поверхностями бандажа колесной пары), диагностики сползания буксы с шейки оси и оперативной передачи по сетевому протоколу информации о неисправностях на ближайший ПТО. Измерение производится на скоростях движения составов до 60 км/ч. Диапазон рабочих температур от –50 до +50°С.

    Рис. 1. Диагностический комплекс на подходе к ПТО "Инская".

    Fig. 1. Complex inspection device at Inskaya station.

    В основу технического решения по контролю геометрических параметров колесной пары положен принцип самосканирования колес с использованием набора активных измерительных датчиков триангуляционного типа. Для этой цели каждое колесо параллельно и независимо сканируется двумя измерительны ми датчиками (внутренним и наружным). По-следующая совместная обработка сигналов позволяет определить профиль поверхности катания в системе отсчета колеса и рассчитать значения требуемых геометрических параметров (рис. 2).

    Рис. 2. Интерфейс программы обработки измерительной информации.

    Fig. 2. Interface of program for measuring information processing.

    В основу технического решения контроля сползания буксы лежит идея "бесконтактного штангенциркуля", реализованного с помощью двух высокоскоростных триангуляционных датчиков на основе PSD-линеек. Каждый из этих датчиков предназначен для измерения расстояния до поверхностей крепительных крышек букс колесной пары. Последующая совместная обработка сигналов обоих датчиков позволяет определить расстояние между крепительными крышками и регистрировать отклонение этого расстояния от допускаемого. Для получения информации о том, какая из двух букс оси "проблемная", используются триангуляционные датчики, находящиеся внутри колеи и измеряющие расстояние до внутренней поверхности колес колесной пары.
    Опытный образец автоматизированного комплекса смонтирован и запущен в июле 2002 г. в опытную эксплуатацию на подходе к станции "Инская" в районе о.п. "Барышево" (г. Новосибирск). Разработанный диагностический комплекс соответствует лучшим мировым образцам. "Комплекс" защищен полезной моделью.

    Всего за 2002 г. институтом опубликовано 17 статей в рецензируемых журналах.


    Специальное конструкторско-технологическое бюро "Наука" Красноярского научного центра (СКТБ "Наука" КНЦ )
    Special Designing and Technological Bureau Krasnoyarsk Scientific Center

    Основано 4 июля 1986 г.
    Адрес: 660049, Красноярск, просп. Мира, 53, а/я 25570
    Тел. (3912) 27-29-12, 27-45-70
    Факс (3912) 23-38-30
    Е-mail:
    nauka@sktb.ru, ashubin@pbconsulting.ru
    Директор — чл.-корр. РАН Шабанов Василий Филиппович
    Заместитель директора — Нефедов Борис Николаевич

    Общая численность — 139 чел.; научных сотрудников — 12, членов-корреспондентов РАН — 2, докторов наук — 2, кандидатов наук — 4.

    Основные научные направления:
    -автоматизированные системы организационного управления;
    -оптика;
    -проектирование и конструирование приборов;
    - контроль загрязнения среды;
    -малоотходные и безотходные технологии.

    Отделы:
    Автоматизации оперативных задач управления (Б.Н. Нефедов)
    Биотехнологии (д.б.н. В.П. Нефедов)
    Вычислительного приборостроения (А.А. Кувшинов)
    Гидрологии и природопользования (А.М. Мартынова)
    Аэрокосмического зондирования Земли (чл.-корр. РАН В.Л. Миронов)
    Компьютерных технологий (к.т.н. Д.В. Волков)
    Медико-биологического приборостроения (М.В. Сальников)
    Оптического приборостроения (к.ф-м.н. Н.К. Зайцев)
    Печатных плат (Ю.А. Анисимов)
    Радиоэлектроники (к.т.н. В.М. Владимиров)
    Стеклокристаллических материалов (к.ф.-м.н. В.Ф. Павлов)
    Тепловых насосов (А.А. Севастьянов)
    Учебный центр (Б.В. Федосеев)

    Основные научные результаты

    Разработан и изготовлен действующий макет фотоприемника для регистрации интерферен ционных полей, образованных встречными световыми потоками, который предназначен для электронного измерения физических величин, связанных с изменением интерференционного поля в пространстве и времени (рис. 1).

    Рис. 1. Схема интерферометра. 1 — квадратурный фотоприемник, чувствительный к распределению интерференционного поля; 2 — отражатель; 3 — He-Ne лазер; 4 — коллиматор.

    Fig. 1. The scheme of an interferometer. 1 — quadrature photodetector responsive to allocation of an interferential field; 2 — mirror; 3 — He-Ne the laser; 4 — collimator.

    Отличие от известных интерферометров состоит в прямой электронной регистрации интерференционного поля с помощью интерференционно-чувствительного фотоприемника (рис. 2). Это позволяет упростить оптическую схему интерферометра, уменьшить его габаритные размеры.

    Рис. 2. Сигналы на выходе квадратурного фотоприемника.

    Fig. 2. There are signals quadrature photodetector.

    На базе имеющейся в Институте леса СО РАН станции HRPT приема информации с искусственных спутников Земли NOAA организован ы непосредственное получение и обработка данных об общем содержании озона (ОСО) в регионе Сибири. С использованием спутниковых данных об общем содержании озона, доступных в сети Интернет, изучалась глобальная динамика ОСО.
    Проведено сравнение наземных и спутниковых данных об ОСО, полученных в инфракрасном и ультрафиолетовом диапазонах соответственно. Установлена причина расхождения данных в ИК и УФ диапазонах, заключающаяся во влиянии водяного пара, что наиболее проявляется в летний период. Предложен метод коррекции.
    Предложен метод исследования пространствен но-временной динамики стратосферы по спутниковым данным об ОСО, озон используется как индикатор движения. Исследована пространственно-временная динамика антарктической озоновой дыры 2000 г. Установлено, что в эпоху образования дыры имел место отток масс озона из области южного полюса, с конца сентября наблюдался обратный процесс — озоновая дыра начала заполняться.

    Всего за 2002 г. институтом опубликовано 52 статьи в рецензируемых журналах.


    Показатели эффективности деятельности институтов в 2002 году
    (физико-технические науки)

    Возрастной состав научных сотрудников институтов
    (физико-технические науки)


      В оглавление Далее


    Ваши комментарии
    Обратная связь
    [SBRAS]
    [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, 11-Jan-2005 11:07:09 NOVT