Институт солнечно-земной физики СО РАН

АДРЕС: 664033, Россия, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 126а, а / я 291
Директор – академик РАН Жеребцов Гелий Александрович
Ученый секретарь – к. ф.‑м. н. Салахутдинова Ирина Игнатьевна
Тел.: (3952) 42‑82‑65, факс: (3952) 51‑16‑75.
E-mail: uzel@iszf.irk.ru
Сайт: www.iszf.irk.ru

Система регулярного спутникового мониторинга состояния окружающей среды Центра космического мониторинга (ЦКМ) ИСЗФ СО РАН

Аннотация: Разработана система оперативного спутникового контроля состояния окружающей среды на основе многоуровневого пространственно-временного мониторинга основных параметров земной поверхности и атмосферы, включающего технические и программные средства сбора, обработки, анализа и хранения спутниковой информации. На данный момент в штатном режиме производятся работы по оперативному мониторингу лесных пожаров, организованы регулярные спутниковые наблюдения состояния элементов экосистемы озера Байкал, разработаны алгоритмы определения ряда метеорологических параметров по территории Восточной Сибири и выполнен ряд других проектов регионального и федерального значения.

Описание: Центр космического мониторинга в Институте солнечно-земной физики СО РАН был образован в 1993 году с целью оперативного контроля состояния окружающей среды.За период работы Центра, с января 1994 года, проведена комплексная работа по разработке и созданию многоуровневой информационной системы пространственно-временного мониторинга состояния окружающей среды, включающей технические и программные средства сбора, обработки, анализа и хранения спутниковой информации. Основной технической базой ЦКМ является аппаратно-программный комплекс для приема и обработки информации спутниковой системы Национального управления по атмосфере и океану США(NOAA ). В 2007 году произведена полная модернизация комплекса. Данная система имеет низкое пространственное разрешение, но обладает высокой периодичностью (съемка всей территории Западной и Восточной Сибири производится не менее 4 раз в сутки).

За прошедшее время Центром был выполнен ряд работ в области дистанционного зондирования по следующим темам:

1. Разработка методики обнаружения мелкомасштабных (до 10 м²) высокотемпературных объектов. Результаты разработок заложили основу федеральной системы спутникового обнаружения лесных пожаров, созданной в 2000–2002 годах в интеграции с рядом институтов РАН. В частности, с Институтом космических исследований(Москва), Институтом леса (Красноярск), Институтом оптики атмосферы (Томск) и др.

2. Дистанционная оценка изменчивости состояния растительного покрова по территории Северной Евразии в результате природных и антропогенных воздействий в целях расчета количества эмиссии CO₂ в атмосферу и оценки углеродного баланса.

3. Оценка температуры поверхности земли и крупных пресноводных водоемов(в результате совместных работ с Лимнологическим институтом СО РАН и Институтом геохимии СО РАН). Данные методики в настоящее время позволяют создавать регулярные карты распределения температуры поверхности оз. Байкал по всей

акватории, что затруднено при использовании обычных контактных методов. Результаты измерений температуры земной поверхности в данный момент используются для изучения геохимических и геологических параметров в характерных тектонических зонах, в частности, в Байкальской рифтовой зоне.

4. Дистанционное зондирование параметров средней и нижней атмосферы. Приборы, размещенные на борту данных ИСЗ, позволяют, в частности, производить измерения различных параметров атмосферы для стандартных изобарических уровней от 0 до 60 км (температура, влажность, давление, направление и скорость ветра, общее содержание озона). Данные измерений используются в работах различных подразделений ИСЗФ СО РАН. В частности, для исследований связей общего содержания озона и динамики температуры средней атмосферы, возмущений интенсивности свечения верхней атмосферы и температуры на высоте 30 км и др.

Текущая стадия развития: Отдельные элементы (подсистема спутникового мониторинга лесных пожаров и их последствий, спутниковые наблюдения состояния водных объектов) – в режиме штатной работы, остальные элементы – в опытной стадии разработки.

Права интеллектуальной собственности: Научные публикации.

Тип требующегося сотрудничества: Техническая кооперация. Коммерческое соглашение с техническим содействием. Финансовые ресурсы.

Автоматизация процесса прецизионной обработки пластин из оптических материалов

Аннотация: Проект предусматривает разработку станка для автоматизированной доводки кристаллических пластин по оптической
толщине ( плоскостности, плоскопараллельности и геометрической толщине ) с бесконтактным контролем параметров непосредственно
на станке во время доводки, а также для контроля оптической однородности прозрачных материалов.

Описание: Плоскопараллельные пластины применяются в научном приборостроении, лазерной технике, электронной промышленности и в разработках нетрадиционных ( солнечных ) источников энергии. Лазеры, подложки для полупроводниковых схем, интерферометры Фабри-Перо, эталоны толщины и диэлектрической проницаемости, фазовые ( четвертьволновые и полуволновые ) системы,  электрооптические модуляторы и особенно узкополосные интерференционно-поляризационные фильтры ( ИПФ ) содержат прозрачные в оптическом диапазоне плоскопараллельные пластины из изотропных и неизотропных кристаллических материалов. К пластинам из кристаллов предъявляются очень жесткие требования к соблюдению таких параметров, как толщина, плоскостность, плоскопараллельность при условии оптической однородности кристаллов. Другими словами, при прохождении света через пластину волновая разность хода в разных участках поверхности пластины ( размером до 100 мм ) должна быть в пределах 0,05 мкм. Волновая разность хода обычно измеряется во время остановки процесса полирования, после извлечения пластины из зоны обработки, размещения ее на контрольном устройстве и длительного температурного отстоя. Таким образом, процесс доводки кристаллических пластин состоит из двух операций – оптической обработки и оптического контроля, которые до сих пор велись раздельно, причем контроль осуществляется во время длительного перерыва обработки, приводящего к изменению оптимальных температурных режимов обработки. При этом до сих пор пластинки из оптического кальцита обрабатывались вручную, так как на станке не удавалось найти оптимальный режим обработки и достичь высокой плоскостности поверхности из‑за неодинакового коэффициента теплового расширения пластинок по различным направлениям, что приводило к астигматичному искривлению поверхности. В предлагаемом технологическом процессе, с одной стороны,
найдены режимы обработки кристаллов, при которых не возникает астигматичное искривление поверхностей кристаллических пластин и получается высокая чистота оптической обработки. С другой стороны, разработаны интерферометрические устройства для контроля плоскостности, плоскопараллельности и толщины кристаллических пластин относительно эталона без изымания их из зоны доводки, непосредственно на оптическом станке во время кратковременной остановки процесса обработки.

Технические характеристики получаемых изделий:

Диаметр обрабатываемой детали, мм . . . . . . . . . . . . . . 20‑100
Отношение толщины деталей к диаметру . . . . . . от 2 / 1 до 1 / 50
Точность доводки:
плоскостность, мкм . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,025
плоскопараллельность, угл. сек . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,2
толщина, относительно эталона, мкм . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,1

Инновационные аспекты предложения: В процессе обработки и контроля все еще большую роль играет человеческий фактор. Скорость доводки и количество дорогостоящего материала, который может уйти в брак, зависят от квалификации и опыта мастера-оптика. Сделать этот процесс автоматизированным и изготовить опытный образец станка, который может быть установлен в оптических цехах, в экспериментальном производстве, научно-производственных лабораториях – является задачей настоящего инновационного предложения. Для этого контрольный интерферометрический прибор, который в нашем процессе непосредственно задействован на доводочном устройстве, будет оснащен ПЗС-камерой с целью получения цифрового значения интерферограмм поверхности, плоскопараллельности и толщины. Будет внедрен пакет программ для обработки  интерферограмм, с помощью которого определяются количественные параметры пластин ; разработан алгоритм и осуществлена обратная связь для управления приводами станка по анализу качества промежуточных параметров пластин.

Главные преимущества предложения: Предлагаемый технологический процесс сократит время доводки, повысит точность обработки, снизит брак и даст экономию дорогостоящих, редких природных кристаллов.

Текущая стадия развития: Разработан лабораторный макет контрольного устройства и приспособлений для технологического процесса. При достаточной финансовой поддержке от визуального контроля параметров будет осуществлен переход к объективному цифровому контролю с автоматической регулировкой режимов доводки и созданию промышленного образца специализированного станка. Патент может быть выдан, имеются авторские свидетельства.

Права интеллектуальной собственности: Информационный сборник по материалам и исследованиям СО АН СССР. Авт. св. № 878531. Научные публикации.

Тип требующегося сотрудничества: Техническая кооперация. Коммерческое соглашение с техническим содействием. Финансовые ресурсы.

Экспресс-технология металлизации сквозных отверстий при изготовлении двусторонних печатных плат

Аннотация: Предлагается к применению в производстве радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) технология металлизации сквозных отверстий и проводников печатных плат (ПП). Применение этой технологии упрощает технологический цикл, повышает качество продукции, а также позволяет получить технологические параметры для применения современных компонентов РЭА в миниатюрных корпусах. Получены образцы печатных плат, изготовленных по данной технологии, и проведены их испытания.

Описание: В процессе разработки РЭА при нынешних условиях конкуренции очень важным является минимизация сроков изготовления изделия от начала разработки до выпуска опытного образца. Наиболее узким местом является процесс изготовления ПП. Предлагаемая в проекте технология позволяет отказаться от нескольких химических процессов стандартной технологии при изготовлении ПП. В качестве базовой предполагается использовать вакуумную установку, которая требует модернизации, состоящей из изготовления технологической оснастки и установки разработанных катодов МРС. Изготовление ПП по предлагаемой в проекте технологии позволит производить продукцию 5 класса точности с меньшими технологическими затратами, с более высокой производительностью, чем на компьютерных сверлильно-фрезеровальных станках для изготовления прототипов. Изготовление ПП по предлагаемой в проекте технологии позволит производить продукцию 5 класса точности с меньшими технологическими затратами, с более высокой  производительностью, чем на компьютерных сверлильно-фрезеровальных станках для изготовления прототипов ПП ( типа СИПП. А.-05 ). Использование предлагаемой в проекте технологии является экономически выгодным как на этапах разработки, так и этапах мелкосерийного производства различной радиоэлектронной аппаратуры.

Текущая стадия развития: Отдельные элементы ( система вакуумного напыления, стенды ) – в стадии опытной разработки. В режиме штатной работы – система проектирования и фрезерования.

Права интеллектуальной собственности: Научные публикации.

Тип требующегося сотрудничества: Техническая кооперация. Коммерческое соглашение с техническим содействием. Финансовые ресурсы.