Реферат: Приведенные здесь разработки могут быть использованы в различных отраслях техники, производства, в социальной сфере

О Т Ч Е Т

О ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

РОССИЙСКОЙ

АКАДЕМИИ НАУК

в 2003 году


Основные

исследования и разработки

научных учреждений РАН,

готовые к практическому

применению





О Т Ч Е Т

О ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

РОССИЙСКОЙ

АКАДЕМИИ НАУК

в 2003 году


Основные исследования

и разработки

научных учреждений РАН,

готовые к практическому

применению


МОСКВА 2004


ВВЕДЕНИЕ


Настоящий Отчет о деятельности Российской академии наук в 2003 году представляет собой перечень основных законченных в отчетном году исследований и разработок, выполненных научными организациями Академии. Приведенные здесь разработки могут быть использованы в различных отраслях техники, производства, в социальной сфере.

Перечень исследований и разработок, готовых к практическому применению, имеет целью привлечь внимание потребителей научной продукции - производственных предприятий, конструкторских и исследовательских организаций, а также потенциальных инвесторов к научно-техническому и технологическому заделу, который имеется в Российской академии наук. Практическая реализация результатов фундаментальных исследований как важнейший элемент инновационного процесса повышает конкурентоспособность отечественной продукции, и, вместе с тем, решает проблему востребованности науки.

В перечень включены разработки практически по всем направлениям математических, естественных и технических наук, а также некоторые работы обществоведческого и гуманитарного характера, выполненные в научных организациях РАН, а также членами Академии и возглавляемыми ими коллективами - в других научных организациях. Основная часть разработок относится к технологии материалов, химической промышленности, информационной и телекоммуникационной сфере, топливно-энергетическому и машиностроительному комплексам, агропромышленному комплексу, биотехнологии, экологии, здравоохранению и медицине, образованию.

Для удобства пользования перечнем в конце помещен отраслевой указатель результатов исследований и разработок. Поскольку многие из них могут найти применение в нескольких отраслях практики, они показаны в нескольких разделах отраслевого указателя.

Отчет подготовлен Научно-организационным управлением РАН на основе материалов, представленных отделениями РАН по областям и направлениям науки.


^ 1.МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ



Трехмерная модель прогноза погоды

(ИВМ РАН)

Создана вычислительно эффективная полулагранжева трехмерная модель численного прогноза погоды. Отличительными особенностями данной модели являются применение компактных разностей четвертого порядка на несмещенной сетке для аппроксимации неадвективных слагаемых и использование вертикальной компоненты абсолютного вихря и дивергенции в качестве прогностических переменных.

Модель принята к испытаниям в Гидрометцентре Российской Федерации.


^ Надежность технических объектов

(ВЦ РАН, НПО им. Лавочкина)

Разработаны математические модели и алгоритмы прогнозирования показателей надежности технических объектов, изготовленных в единственном экземпляре или малой серией. Полученный результат открывает возможность оценки надежности объектов космической техники, ядерных установок и других уникальных объектов на этапе отработочных испытаний. При этом достигается значительное сокращение объемов испытаний и снижаются затраты на их проведение.


^ Математические модели для проектирования генеральных схем освоения морских месторождений нефти и газа

(ВЦ РАН)

Разработаны математические модели основных этапов проектирования генеральных схем освоения морских месторождений нефти и газа в различных условиях. Введено понятие информационных ситуаций, характеризующих различные стадии изученности и проработки данных. Построена иерархическая структура таких ситуаций, а также соответствующих им моделей, алгоритмов и методов исследования. Проанализирована структура решений и разработаны алгоритмы решения задач зонирования и размещения. Приведена архитектура компьютерных систем формирования и оценки стратегий освоения морских месторождений. Особое внимание уделено описанию ориентированных на проектировщика интерактивных интерфейсов поддержки принятия решений.


^ Математические модели и алгоритмы для координированного управления потоками транспорта

(ВЦ РАН)

Получены новые математические модели и разработаны эффективные вычислительные алгоритмы для решения задачи синтеза оптимального координированного управления потоками транспорта в сети городских дорог.

Работа предназначена для внедрения в систему управления «Старт», используемую при организации дорожного движения в городе Москве.


^ Пакет прикладных программ REACTOR-P

(ИПМ РАН)

Разработана новая версия пакета прикладных программ REACTOR-P, в котором использованы последние достижения в области DVM-технологии, интерфейса пользователя и моделировании нейтронно-физических процессов в ядерных реакторах.

Пакет ориентирован на параллельные ЭВМ кластерного типа.

Пакет активно внедряется в производственные расчёты ГНЦ РФ ФЭИ.

^ Комплекс программ РАДУГА-5

(ИПМ РАН)

Комплекс программ разработан для математического моделирования радиационных полей на суперэвм МВС-1000/М.

Подготовлен к передаче в опытную эксплуатацию в ГНЦ ФЭИ, РНЦ КИ и ФГУП НИКИЭТ.


^ Математические модели в медицине

(ИАП РАН, РИЦКИ, МФТИ, ГВК госпиталь им. Н.Н.Бурденко, МГУ)

Разработаны варианты математического описания типичных эффектов феномена Бейлиса авторегуляции кровяного давления головного мозга на основе квазиодномерной системы уравнений гемодинамики. Разработана математическая модель процесса тромбообразования с учетом гипотезы о переключении активности тромбина. При моделировании воздействия акустических волн на сетчатку и роговицу глаза установлены режимы работы лазера , приводящие к поражению участков сетчатки или pоговицы.


^ Распределенная информационно-вычислительная среда на основе технологии GRID

(ЦНТК РАН, ИСП РАН, МГУ, ФГУП «НИИ «Квант»)

Разработана архитектура распределенной гетерогенной сетевой информационно-вычислительной среды на базе технологии GRID-систем. Созданы программные средства и реализован полнофункциональный полигон сетевой среды. Разработаны модели, алгоритмы и их программная реализация на базе открытой T-системы (OpenTS), позволяющие эффективно решать задачи полномасштабного мониторинга состояния систем управления ресурсами и заданиями.


^ Автоматизированная поисковая система информационного обеспечения

(ЦНТК РАН, МГУ, ФГУП НИИ «Квант»)

Разработана концептуальная модель и архитектура крупномасштабной автоматизированной системы информационного обеспечения, способной с приемлемой скоростью проводить поиск и тематический мониторинг слабоструктурированных документов в «сверхбольших» хранилищах данных. Сочетание традиционных подходов, основанных на анализе формальных лингвистических характеристик документов, и новых методов, учитывающих логическую структуру документов, гипертекстовые связи, схемы хранения и способы использования, обеспечивает высокую функциональность создаваемой системы.


^ Тестирование программных систем

(ИСП РАН)

Разработаны методики, инструменты и технологии, предназначенные для тестирования широкого класса программных систем. Использован новый подход к тестированию распределенных и параллельных систем и метод построения тестов программ, работающих со сложными структурами данных, являющийся расширением разработанного ранее метода тестирования компиляторов.

Разработанные технологии внедрены в ряде зарубежных и российских компаний.


^ Навигация автономного летательного аппарата

(ИММ УО РАН)

Разработана математическая модель задачи навигации автономного аппарата по геофизическому полю и его фрагменту, достаточно полно учитывающая реальную обстановку, в частности, его ориентацию в пространстве. Предложен и теоретически обоснован метод ее решения на основе наилучшей с навигационной точки зрения аппроксимации информационного поля обобщенными полиномами.


^ Модернизация и оптимизация подсистем суперкомпьютера

(МСЦ РАН)

Проведены исследования и разработки по модернизации и оптимизации подсистем суперкомпьютера МВС-1000М: усовершенствована система управления прохождением заданий пользователей, добавлены механизмы работы с локальной дисковой памятью; установлены и адаптированы новые версии программного обеспечения, поддерживающего работу быстродействующей коммуникационной среды Myrinet; произведена модернизация ОС RedHat Linux до версии 7.2 на всех узлах решающего поля, полностью обновлено системное программное обеспечение на узлах СК и управляющих ЭВМ; произведена экспериментальная апробация взаимодействия с внешней системой хранения данных.


^ Кластерные суперкомпьютерные системы

(МСЦ РАН)

Разработан проект создания, технический облик, проведен анализ масштабируемости математического обеспечения и проведено макетирование суперкомпьютера с производительностью до 15 Терафлопс. Реализация проекта закрепит достигнутые лидирующие позиции в области суперкомпьютерных вычислений, позволит перейти на новый уровень моделирования и решения сложных задач важнейших научных направлений фундаментальных и стратегических исследований. Исследованы кластерные вычислительные системы и проведено тестирование на задачах пользователей с использованием процессоров AMD Athlon, AMD Opteron, Sun UltraSparc, Intel Itanium-2, IBM Power-4, Intel Xeon.


^ Иерархические системы информации

(МСЦ РАН)

Проведены исследования различных параллельных файловых систем, на основе которых разработана иерархическая система хранения информации для высокопроизводительных кластерных систем пиковой производительностью до 15 миллиардов операций в секунду. Суперкомпьютер МВС-1000М подключен к иерархической системе информации посредством восьми узлов ввода-вывода с помощью нескольких высокоскоростных каналов с максимальной скоростью доступа к данным до 3.2 ГБ в секунду, что позволит при поддержке параллельной файловой структуры существенно повысить эффективность обработки данных (более чем в 8 раза) на многопроцессорных кластерных системах.


^ 2.ФИЗИЧЕСКИЕ НАУКИ



Гетероструктуры для мощных СВЧ транзисторов

(ИФП СО РАН)

Разработана технология выращивания молекулярно-лучевой эпитаксией AlGaN/GaN гетероструктур для создания мощных СВЧ транзисторов. На их основе в ОАО «Октава» (г. Новосибирск) изготавливаются транзисторы для диапазона частот 10 и 17 ГГц с напряжением пробоя между затвором и стоком ~70 В и максимальным удельным током стока 50 мА/мм. Такие параметры позволили увеличить мощность транзистора почти на порядок по сравнению с транзисторами на основе арсенида галлия.


^ Высокочувствительный магнитометр

(ИОФАН)

На многослойных пермаллоевых структурах и эпитаксиальных пленках железо-иттриевого граната созданы высокочувствительные магнитометры, в которых используется однородное вращение намагниченности. Достигнут рекордно низкий уровень шума на частотах 0,1-150 Гц при комнатной температуре.


^ Кремниевый светодиод

(ИФМ РАН)

Разработан светоизлучающий диод на основе Si: Er, изготавливаемый методами сублимационной молекулярно-лучевой эпитаксии и стандартной меза-технологии. Длина волны излучения – 1.54 мкм, мощность излучения  0,2 мкВт при Т=300 К, площадь излучающей поверхности – до 2,5 мм2.

Диод перспективен для применений в волоконно-оптических линиях связи, а также в оптоэлектронных устройствах, изготавливаемых на едином чипе по стандартной технологии кремниевой микроэлектроники.


^ Фотоприемник УФ-диапазона с GaN-(Cs) фотокатодом

(ИФП СО РАН)

Созданы и исследованы планарные вакуумные УФ-фотодиоды с GaN-фотокатодом, работающим в геометрии на отражение. Основой фотокатода является гетероструктура с активным слоем из р-GaN, поверхность которой активирована цезием, на подложке из лейкосапфира. Наибольшая квантовая эффективность фотокатода (26%) наблюдалась на длине волны 250 нм. Темновой ток при напряжениях до 100 В не превышал 10-14 А, что на много порядков ниже твердотельных фотоприемников на GaN.


^ Аппаратура для контроля технологических параметров в микроэлектронике

(ИФМ РАН)

Создана аппаратура для контроля технологических параметров при производстве микроструктур для электроники: толщины и оптической однородности полупроводниковых и диэлектрических пластин в процессе их обработки с продольным разрешением не хуже 0,1 мкм и поперечным –до 1 мкм; температуры подложек в процессе создания микроструктур с точностью до 0,1 К; in situ контроль MOCVD роста полупроводниковых структур; in situ контроль профиля ступенчатых структур типа зонных пластин, линз Френеля и т.д. в процессе изготовления, в частности, методами лазерной микролитографии; толщины полимерных пленок в процессе изготовления; диагностика структуры слоистых прозрачных структур типа ламинированного стекла.


^ Рефлектометр для литографии экстремального УФ диапазона

(ИФМ РАН)

Создан автоматизированный специализированный сканирующий рефлектометр, предназначенный для определения деградации зеркал в установках для литографии экстремального УФ диапазона. Он позволяет измерять изменения коэффициентов отражения многослойных зеркал на уровне 0,1%, что превосходит возможности, достигнутые сегодня на синхротронных источниках излучения. Пространственное разрешение при этом – 0,6 мм.

Прибор предназначен для оперативной аттестации при производстве масок и других оптических элементов литографических установок, для исследования фоторезистов, калибровки детекторов и т.д.

Один из приборов установлен в компании ASML (Нидерланды), второй - в НИИИС (Н. Новгород).


^ Низковольтный планарный автоэлектронный эмиттер

(ИРЭ РАН, КФТИ КазНЦ РАН, ИПХФ РАН)

Разработаны низковольтные планарные автоэлектронные эмиттеры на основе однослойных и многослойных углеродных нанотрубок, выращенных методом химического осаждения из газовой фазы. Эмиссионный ток на уровне 10-11А возникал при напряженности электрического поля Eav = 0,7-1,2 В/мкм, а плотность тока 10 мА/см2 получена при Eav =1,6–2,2 В/мкм.

Эмиттеры могут быть использованы в вакуумных СВЧ и других электронных приборах, люминесцентных источниках света и др.


^ Алмазный детектор

(ФИАН)

Детектор включает в себя чувствительный элемент в виде проводящего слоя из графитизированного алмаза, который встроен в структуру алмаза вместе с контактами. Предназначен для контроля тепловыделения в микроэлектронных приборах с алмазным теплостоком и контроля высоких температур в агрессивных средах.

На изобретение «Алмазный детектор» получен патент РФ.


Фотоприемные элементы для волоконно-оптических линий связи (ВОЛС)

(ИФП СО РАН)

На основе гетероструктур Ge/Si с квантовыми точками Ge созданы фотоприемные элементы (длины волн 1.3-1.55 мкм), способные встраиваться в комплекс фотонных компонентов ВОЛС на едином кремниевом чипе. Максимальная квантовая эффективность достигает значений 21% и 16% на длинах волн 1.3 и 1.55 мкм, соответственно.


Германатные волоконные световоды для диапазона 1,5 –2,1 мкм

(НЦВО при ИОФАН)

Созданы германатные волоконные световоды для спектрального диапазона 1,5 – 2,1 мкм, на основе которых возможно конструирование ярких источников излучения в области 1,7 – 2,1 мкм на эффекте вынужденного комбинационного рассеяния, что представляет интерес для связи, медицины и приборостроения.

Заказчик – ОАО «Московский комитет по науке и технологиям».



^ Устройство для защиты волоконных линий от разрушения

(НЦВО при ИОФАН)

Предложено устройство для защиты волоконных линий от разрушения под действием высокого давления и температуры при распространении по сердцевине волокна оптического разряда, поддерживаемого лазерным излучением.

Оформляется патент РФ.


^ Технология стабилизации оптических свойств световодов

(НЦВО при ИОФАН).

Разработана технология стабилизации оптических свойств световодов, получаемых экструзией из галогенидов серебра, предотвращающая их оптическое старение и абсорбцию воды на их поверхности в кабеле в течение длительного времени. Это решает многолетнюю проблему стабильности световодов в их практических применениях.


^ Оптоволоконный сканер для контроля толщины стекла

(ИФМ РАН)

Разработана промышленная волоконно-оптическая измерительная система для дистанционного контроля толщины стекла после печи отжига перед его раскроем.

Система внедрена на Борском стекольном заводе и обеспечивает полностью автоматические измерения движущейся ленты стекла 10 раз/с с точностью лучше 5 мкм.


^ Кристаллические лазеры с диодной накачкой

(ИОФАН)

Разработана серия компактных кристаллических лазеров с диодной накачкой, работающих на слабых переходах ионов неодима и обеспечивающих излучение в диапазоне от синей до ИК области спектра с КПД от 10 до 50%.


Лазеры с непрерывным режимом генерации на длине волны 1.3 мкм

(ФТИ РАН)

Созданы лазеры с квантовыми ямами InGaAsN с непрерывным режимом генерации на длине волны 1.3 мкм с выходной оптической мощностью, превышающей 4 Вт при комнатной температуре, и с устойчивой генерацией вплоть до 100 °C. Срок службы при температурах 40-65 °C и высоких плотностях тока (3-4 кА/см²) составляет несколько тысяч часов. Созданы монолитные вертикально излучающие лазеры.


Прибор для регистрации тепловых полей и лазерного излучения

(ВНИИЭФ)

Разработана инфракрасная CCD-камера для регистрации тепловых полей и лазерного излучения в спектральной области 1.15.2 мкм с динамическим диапазоном регистрации до 500 и порогом обнаружения теплового излучения 3.10-9 Дж/см2.


Ультрафиолетовый XeF-лазер

(ВНИИЭФ)

Разработан электроразрядный ультрафиолетовый XeF-лазер (длина волны 351 нм) с конструкцией электродного узла, защищенной патентами РФ. В ней используются пластинчатые электроды с индуктивно-емкостной стабилизацией. Лазер имеет рекордную частоту следования импульсов (до 4 кГц) при умеренной скорости газового потока в межэлектродном промежутке, менее 20 м/с. Достигнута средняя мощность излучения более 10 Вт с высокой стабильностью импульсов излучения.


^ Денситометр медицинский исследовательский ДЕНИС

(ИЯИ РАН)

Разработан отечественный рентгеновский диагностический прибор, позволяющий без хирургического вмешательства проводить исследования качества костной ткани до и после операций протезирования по измерению массы костной ткани (плотности) вокруг имплантантов, в частности эндопротезов. Прибор также может быть использован для массовой поликлинической диагностики остеопороза. Время экспозиции не превышает 10 сек, доза облучения не более 1 мР. Точность измерения массы костной ткани не хуже 3%.


^ Полупроводниковый микроканальный детектор

(ИЯИ РАН)

Cоздан прибор для регистрации слабых потоков световых квантов – полупроводниковый микроканальный детектор с внутренним усилением сигнала. Благодаря низкому рабочему напряжению – ~100 В, высокой квантовой эффективности – до 80 %, большому коэффициенту усиления – 103–105, а также относительно низкой стоимости, эти детекторы могут найти широкое применение, в т.ч. для создания координатно-чувствительных детекторов рентгеновского излучения для медицинской томографии.

Получен патент РФ № 2212733.


^ Генератор короткоживущего изотопа рубидий-82

(ИЯИ РАН)

Создан опытный образец медицинского генератора короткоживущего изотопа рубидий-82 для позитронно-эмиссионной томографии на основе производимого на ускорителе ИЯИ РАН материнского изотопа стронций-82.

По параметрам генератор не уступает единственно производимому сейчас в мире (США), но гораздо более дешёвый.


^ Детектор рентгеновского излучения с разрешением 200 мкм

(ИЯФ СО РАН)

Изготовлен и испытан детектор рентгеновского излучения с пространственным разрешением 200 мкм на базе многоканальной ионизационной камеры (МИК) для медицинских рентгенографических систем.

Производство новой камеры МИК освоено на ФГУП «Восток». ЗАО «Научприбор» планирует комплектовать новым детектором свою установку с универсальным поворотным столом.


^ Цифровой рентгеновский детектор

(ФИРЭ РАН)

Созданы рентгеновские детекторы на основе эпитаксиальных структур GaAs для получения цифровых рентгеновских изображений с пространственным разрешением до 200 мкм.


Детекторы найдут применение в медицине и для неразрушающего контроля в промышленности.


Лазерный офтальмологический комплекс

^ (ЦПФ ИОФАН)

Разработан аппаратно-программный комплекс для операций на установке МИКРОСКАН по технологии персонализированной абляции.

Клинические испытания комплекса проведены в МНТК «Микрохирургия глаза» в Москве и Тамбове.


^ Комплекс тепловизионной маммографии

(ИРЭ РАН, ЦКБ РАН)

На основе ИК термографа нового поколения разработан аппаратно-программный комплекс тепловизионной маммографии, предназначенный для обследования пациентов и проведения исследований новых методик маммографической диагностики во 2-й поликлинике ЦКБ РАН.


^ Портативный спектрометр СКД-2

(ИСАН, ИМБ РАН, ООО «Биоаналитические технологии»)

На ЭЗНП РАН изготовлена опытная партия портативных спектрометров кругового дихроизма СКД-2, предназначенных в сочетании с биодатчиками для высокочувствительного экспрессного определения биологически активных и токсичных веществ в жидкостях.

Спектрометр может быть использован для медицинской диагностики, в фармакологии, для экологического контроля, в биотехнологической и пищевой промышленности.

Спектрометр получил Гран-при Конкурса русских инноваций 2003 г.


^ Аппаратура для регистрации газовых пузырьков в кровотоке человека

(ИПФ РАН)

Разработаны методика и аппаратура, предназначенные для регистрации газовых пузырьков в кровотоке человека, подвергающегося изменениям внешнего давления (летчики, водолазы, кессонные рабочие).

Аппаратура передана в ИМБП РАН.


^ Автоматизированная биосенсорная система

(ИОФАН)

Разработана оригинальная 4-канальная автоматизированная биосенсорная система для одновременной регистрации 4-х типов бактерий в потоке жидкости, создана компьютеризированная система управления прокачкой жидкости, проведения анализа, регенерации биочипа и выдачи результата в компьютерную сеть. Система позволяет в автоматическом режиме регистрировать одну бактерию на рабочей поверхности биочипа, покрытого специфичными антителами. Порог регистраций по концентрации бактерий на 3 порядка величины лучше, чем в других безметочных методах иммунноанализа.


^ Амплификатор-флуориметр – прибор для анализа ДНК

(ИАнП РАН)

Изготовлен опытный образец амплификатора-флуориметра – прибора для количественного анализа ДНК методом полимеразной цепной реакции с детектированием сигналов флуоресцинции в реальном масштабе времени.

От зарубежных аналогов прибор отличается оригинальными оптической и функциональной схемами, позволяющими снизить себестоимость прибора в 3-4 раза.

Прибор найдет широкое применение в медицине, криминалистике, сельском хозяйстве.

Прибор удостоен диплома и серебряной медали выставки «Биотехнология 2003».


^ Мощная УФ лампа

(ИОФАН)

Изготовлен пилотный вариант и проведены испытания мощной (до 1 кВт) ультрафиолетовой лампы с оригинальной конструкцией, преимущество которой заключается в отсутствии электродов, а вся система в целом отличается простотой и дешевизной.

Лампа предназначена для дезинфекции питьевой воды и сбросовых вод и может быть использована в медицинских учреждениях, фермерских хозяйствах и т.п.


^ Метод получения лент лейкосапфира с идеальной поверхностью

(ФТИ РАН)

На основе метода Степанова решена проблема выращивания непосредственно из расплава безблочных лент лейкосапфира шириной 30 мм с зеркальной поверхностью, сформированной базисной гранью. Такие ленты с идеальной поверхностью, получаемой без дополнительной механической обработки, перспективны для использования в микроэлектронике, оптике и прозрачных системах защиты от ударных нагрузок.


Технология выращивания алмазных пленок и пластин

^ (ИОФАН, ИКАН)

Разработана технология выращивания алмазных пленок и пластин с регулярными «встроенными» каналами диаметром несколько микрон с большим аспектным отношением. Метод основан на наращивании алмаза из газовой фазы на подложке с кремниевыми вискерами и последующим стравливанием подложки.

Технология может использоваться при изготовлении алмазных мембран, волок для протяжки проволоки, теплоотводящих подложек с межсоединениями в приборах микроэлектроники.


^ Электронно-лучевая установка для термообработки материалов

(ИСЭ СО РАН)

Создана вакуумная импульсная электронно-лучевая установка «SOLO» для термообработки материалов и изделий интенсивным низкоэнергетическим (до 18 кэВ) электронным пучком с плотностью энергии до 100 Дж/см2.


^ Наноструктурный сплав с эффектом памяти формы

(ИФМ УрО РАН)

Разработан метод получения наноструктурных сплавов на основе TiNi с эффектом памяти формы (ЭПФ). Сплавы обладают сверхвысокими пределами прочности (до 3 ГПа), текучести (до 2 ГПа), узким гистерезисом ЭПФ при высокой обратимой деформации и сравнительно низким напряжением мартенситного сдвига.

На основе этих материалов разрабатываются устройства для использования в медицине и технике.


^ Технология изготовления алмазного инструмента под высоким давлением

(ИФВД РАН)

Разработан технологический процесс изготовления высокоэффективного алмазного инструмента с применением высоких давлений, использованием новых алмазных материалов и нового класса связок. Технология является энергосберегающей, экологически чистой и производительной, позволяет повысить технико-экономические показатели алмазного инструмента в 1,5 – 2,0 раза и расширить область его применения.


^ Способ формирования шероховатых и пористых структур

(ИОФАН)

Предложен способ формирования шероховатых и пористых структур, позволяющий существенно увеличить эффективность десорбции ионов с поверхности кремния. Создан опытный образец прибора для определения предельно низких концентраций органических соединений с дозированным вводом пробы с помощью газового хроматографа.

Способ защищен патентом РФ № 2217840 от 21.01.03 г.


Многофункциональный спектрометр

(ИАнП РАН)

Разработан, не имеющий аналогов, многофункциональный спектрометр для неразрушающего бесконтактного исследования физико-химических свойств поверхности и объема изучаемых объектов. В нем реализованы возможности мессбауэровской и рентген-флуоресцентной спектроскопии, рентгеновской дифракции при нормальных и скользящих углах падения излучения, а также рентгеновской рефлектометрии.


^ Нелинейная акустическая томография для неразрушающего контроля

(ИПФ РАН)

Разработан и апробирован метод модуляционно-модовой нелинейной акустической томографии для определения местоположения трещин в твердых телах. Метод основан на измерении коэффициента модуляции высокочастотной акустической волны низкочастотными осцилляциями для разных собственных мод образца.

Метод предназначен для неразрушающей диагностики конструкций и сооружений.


^ Мощный когерентный внутрискважинный излучатель сдвиговых волн

(ИПФ РАН).

Разработан и испытан мощный низкочастотный когерентный излучатель сдвиговых волн, рассчитанный для работы в трех диапазонах частот – 48 Гц, 180 Гц и 280 ГЦ, соответствующих трем различным изгибным модам. Мощность излучения при возбуждении каждой моды – 14 Вт, 210 Вт и 1250 Вт, соответственно. Электроакустический КПД излучателя на третьей моде составляет 60 %. Величины излучаемой мощности и КПД являются рекордными для скважинных излучателей данного диапазона частот.

Источник может быть использован для межскважинного зондирования, а также для воздействия на нефтесодержащие коллекторы.


^ Бесконтактный расходомер бурового раствора

(СО ИРЭ РАН, фирма «Геотехнология»)

Создан и эксплуатируется бесконтактный расходомер бурового раствора, основанный на измерении разности фаз сходящихся акустических пучков, возбуждаемых пьезодатчиками, расположенными на внешней стороне трубы.


^ Устройство активного гашения звука

(АКИН)

Разработано и испытано устройство активного гашения звука с локальным управляющим сигналом. Локальность упрощает алгоритм управления и позволяет реализовать его на основе простых электрических фильтров.

Разработка готова к применению в системах вентиляции и кондиционирования. Эффективность в широкой полосе частот составляет не менее 15 дБ, а на отдельных частотах превышает 40 дБ.


^ Широкополосный плазменный СВЧ усилитель

(ИОФАН)

Создан релятивистский плазменный широкополосный СВЧ усилитель с мощностью излучения 40 МВт на частотах 9,1 и 13 ГГц, усилением 30 дБ, длительностью импульса 70 нс и эффективностью 4-6 % без подстройки параметров плазмы. Прибор не имеет аналогов по совокупности полосы усиления при мощности излучения 40 МВт.


^ Установка для получения мощных СВЧ импульсов

(НИИЯФ при ТПУ)

Разработана установка с резонансной компрессией для получения мощных СВЧ импульсов 2-сантиметрового диапазона длин волн с пиковой мощностью до 10 МВт и длительностью импульсов 1 нс.


^ Туннельно-эмиссионный акселерометр

(ИФМ РАН)

Для высокочувствительного акселерометра создан туннельно-эмиссионный датчик линейных ускорений с порогом обнаружения менее 100 мкг.(Гц)-1/2 в туннельном режиме и менее 1 мг.(Гц)-1/2 в эмиссионном режиме в диапазоне частот до 6 кГц.

Прибор может быть использован в гидроакустике, сейсмологии, навигационных системах и др.


^ Система каталогизации и хранения космических данных

(ФИРЭ РАН)

Сдана в эксплуатацию протестированная на реальных данных космического аппарата TERRA первая очередь Информационной системы в НЦ оперативного мониторинга Земли Росавиакосмоса – система каталогизации и долговременного хранения космических данных.


^ Новый детектор нейтронов

(ПИЯФ РАН)

Разработан и производится методом литья под давлением полистирольный борсодержащий сцинтиллятор ИФВЭ СЦ-331 с высокой эффективностью регистрации тепловых нейтронов и короткими временами высвечивания – ~ 2 нс. На его базе впервые в России создан детектор нейтронов, который может работать при больших загрузках – на три порядка выше, чем газовые, справляясь с потоками 108-1010 нейтронов/с.


^ Новый электрохимический способ переработки отходов

(РНЦ КИ)

Разработан способ непрерывного электрохимического разрушения органических комплексообразователей в промышленных растворах различного происхождения, в том числе в жидких радиоактивных отходах.

Получен патент РФ.


^ 3.ЭНЕРГЕТИКА, МАШИНОСТРОЕНИЕ, МЕХАНИКА И ПРОЦЕССЫ УПРАВЛЕНИЯ



Технология комплексной переработки углеводородных газов в ценные продукты (метанол, бензин, диметиловый эфир) в модульном варианте

(ИВТ РАН)

В результате научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ в Экспериментальном комплексе «Новые энергетические технологии» создана комплексная демонстрационная установка «Синтоп-300» по переработке углеводородного сырья в синтез-газ, тепловую и электрическую энергию с последующим каталитическим синтезом метанола и высококачественного моторного топлива. Производительностью 1000 литров метанола в сутки или 450 литров моторного топлива в сутки. Создана математическая модель, описывающая все процессы, протекающие при переработке углеводородного сырья в ценные химические продукты и позволяющая проводить численные эксперименты при различных составах исходного сырья. Разработаны «Исходные данные» для проектирования головной установки производительностью 20 000 тонн метанола в год.


Комплекс теоретических и экспериментальных исследований в обеспечение проектирования и создания демонстрационной промышленной парогазовой установки с инжекцией пара мощностью 60 МВт

(ИВТ РАН)

В соответствии с Соглашением между ОАО «Мосэнерго» ММПП «Салют» и ИВТ РАН создается парогазовая установка по оригинальной технологии, предложенной в свое время группой сотрудников АН СССР под руководством академика С.А.Христиановича. В мировой энергетике это направление получило название ПГУ “Stig”. Установка для производства электрической и тепловой энергий мощностью 60 МВт создается на ТЭЦ-28. Установка изготавливается ММПП «Салют» на базе выпускаемого им авиационного двигателя мощностью 20 МВт. Для увеличения мощности и КПД установки, генерируемый в котле-утилизаторе пар инжектируется в камеру сгорания газовой турбины.

Это позволяет резко увеличить мощность установки и снизить выбросы токсичных оксидов азота. Для возврата в цикл химически очищенной воды после котла-утилизатора устанавливается контактный конденсатор, позволяющий сконденсировать водяные пары из смеси продуктов сгорания и пара с получением конденсата с температурой 50-60 оС. Тепло этого конденсата с помощью тепловых насосов передается сетевой воде городской отопительной системы. Коэффициент полезного использования топлива при этом достигает 90-100 %. Программа включает разработку технологической схемы, оптимизацию режимов работы, расчет контактного конденсатора, испытания тепловых насосов на водяном паре, конструктивные проработки основного нестандартного оборудования.

Разработан Регламент на проектирование ПГУ МЭС-60 на ТЭЦ-28 ОАО «Мосэнерго», изготовлено основное нестандартное оборудование, начат монтаж установки.



^ Технология модернизации паротурбинных блоков с помощью газотурбинных надстроек с частичным окислением природного газа.

(ИВТ РАН)

Выполнен анализ и оптимизация технологической схемы модернизации энергоблока мощностью 250 МВт (Т-250) с помощью ГТУ на базе авиационного двигателя АЛ 31 мощностью 20 МВт.

Существующий относительно новый паротурбинный блок надстраивается газотурбинной установкой по оригинальной технологии. Продукты сгорания после авиационного двигателя (газогенератора) поступают в специальный реактор, куда подается в избытке природный газ, поступающий также в топку парового котла. В реакторе природный газ подвергается частичному окислению с получением, в основном, оксида углерода и водорода. Полученные продукты частичного окисления приводят в движение силовую газовую турбину, после которой они сбрасываются в топку парового котла, где дожигаются.

В результате использования такой технологии ожидается получить следующие результаты:

Увеличение мощности используемой ГТУ с 20 до 50-60 МВт.

Получение КПД выработки дополнительной электроэнергии до 70-80 %.

Снижение вредных выбросов оксидов азота в атмосферу от энергоблока Т-250 в 5-7 раз.

Технология запатентована.


Макетный образец оптического измерителя шероховатости

(ИВТ РАН)

Теоретически обоснована возможность абсолютного измерения параметров Rq, Ra, Rz, шероховатости поверхности в диапазоне 0.005-1.0 мкм методом пространственно-поляризационной фильтрации рассеянного оптического излучения и разработана методика минимизации погрешности измерений. Для экспериментал