1. Skip to Menu
  2. Skip to Content
  3. Skip to Footer>

Developments

Проблемы учета геологической информации и хранения образцов стоят в отечественной геологии давно. Очень хорошо это обозначил в художественной форме замечательный русский ученый геолог и писатель И.А.Ефремов в своём романе «Лезвие бритвы» [1]. Сложилась ситуация, когда, хранящиеся в исследовательских организациях образцы теряют свою ценность из-за того, что первичная информация о них утрачена. При современном уровне развития IT-технологий задача повышения эффективности учета, хранения и обработки информации, которая копится на всех стадиях исследовательских работ, становится чисто технической.

Электронный дневник разработан в лаборатории рудно-магматических систем и металлогении ИГМ СО РАН в 2011-2012 гг. Информационная система предназначена для сбора первичной геологической информации и включает в себя интерфейс для описания точки наблюдения, интерфейс для описания проб (образец, шлих, почва, потоковые отложения, керн, шлам), интерфейс для описания фракций, концентратов и зерен минералов, интерфейс для описания шлифов, аншлифов, интерфейс для описания включений в минералах, интерфейс для внесения данных аналитических определений.

Наши цели - это полноценная автоматизация сбора геологической информации, как на полевом, так и на камеральном этапах, с последующей консолидацией  информации в БД и на картографических материалах, при помощи специализированных ГИС.

main

Преимущества использования АИС «ГЕОбраз»
1.    Обеспечение единого пространства для полноценного описания материалов на всех этапах геологической деятельности
2.    Возможность прослеживать в одном приложении сложные связи объектов, относящихся к разным этапам работ
3.    Удобство просмотра разнородной информации по интересующему объекту
4.    Возможность просмотра данных средствами ГИС
5.    Возможность применения математических методов обработки данных
6.    Информационное обеспечение хранения и доступа к фактическому материалу (образцы, шлифы, концентраты и т.д.)
7.    Надежность хранения данных
8.    Простота расширения возможностей приложения под новые задачи.
9.    Новые возможности для управления научно-исследовательской деятельностью.
10.    Вовлечение в работу архивных материалов.
11.    Упрощение регистрации интеллектуальной собственности.

В настоящее время проект находится на стадии внедрения. Проведены полевые испытания сезонов 2011-2013 г.г. По результатам испытаний в приложение внесены существенные изменения и на данный момент АИС «ГЕОбраз» успешно функционирует в ряде лабораторий ИГМ СО РАН в качестве настольного приложения. Следующим шагом в проекте «ГЕОбраз» является создание корпоративной БД института. Надо отметить, что каждую отдельную БД можно легко консолидировать с остальными, и без существенных затрат на переработку исходного кода приложения, перевести АИС «ГЕОбраз» на клиент-серверную платформу, используя в качестве сервера БД Mocrosoft SQL Server.

Специфика работ
Необходимость создания оригинального приложения для решения обозначенной выше задачи продиктована спецификой научно-исследовательской деятельности нашего института: изучение условий образования гидротермальных месторождений, металлогения, изучение условий образования алмаза – вот лишь некоторые направления, которыми занимается ИГМ СО РАН. Наши цели - это полноценная автоматизация сбора геологической информации, как на полевом, так и на камеральном этапах. Собранные данные консолидируются в БД и на картографических материалах при помощи специализированных ГИС приложений.
Итоговый объем материала, получаемого на всех этапах геологической деятельности, насчитывает десятки объектов и сотни уникальных атрибутов, разнородных по своей информационной природе и сложно связанных между собой.

С информационной точки зрения, результатом консолидации и интеграции данных  является реляционная БД. Схема БД насчитывает порядка сотни основных таблиц и справочников, имеет развитую структуру и многочисленные связи. В качестве СУБД для разработки приложения нами была выбрана среда MS Access 2003 и VBA 6.5. Результатом  работы стало приложение баз данных «Автоматизированная информационная система «Электронный дневник геолога «ГЕОбраз» (свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2012617164).


Особенности структуры БД
Ключевой особенностью проекта является структура БД, спроектированная таким образом, чтобы размер базы оставался минимальным при большом количестве данных. Этот эффект достигается реализацией в БД развитой системы справочников - так что в основных таблицах, описывающих объекты исследований, хранятся лишь целочисленные индексы элементов справочника, а не его текстовые значения . Благодаря этому повторяющаяся текстовая информация не дублируется от записи к записи, что приводит к радикальному сокращению общего объема БД, а также к ускорению загрузки данных в формы.

Для ускорения загрузки данных, рационального использования и повышения информативности рабочего пространства приложения также было уделено особое внимание дизайну пользовательского интерфейса. Интерфейс приложения отражает технологическую последовательность формирования первичной геологической информации, начиная с описания точек наблюдения на полевом этапе и заканчивая аналитическими определениями. Таким образом, на каждом этапе формируется объект, данные о котором заносятся в БД с помощью заполнения специально разработанных форм.

Последовательность работы с АИС «ГЕОбраз»
Для начала работы с дневником необходимо охарактеризовать точку наблюдения. Затем можно переходить к регистрации проб и образцов, отобранных в этой точке. АИС «ГЕОбраз» позволяет к одной точке привязать информацию о результатах нескольких различных способов опробования: отбор образцов горных пород, отбор концентратов рыхлых отложений (шлиховое опробование) и т.д. Каждой пробе присваивается уникальный номер. Набор атрибутов для каждого типа опробования может быть изменен в зависимости от задач, стоящих перед исследователями. Наиболее полно представлена технологическая последовательность изучения образцов горных пород (сколков). Интерфейс позволяет вносить данные о фракциях и концентратах, получаемых в процессе пробоподготовки. В нашей программе присутствует интерфейс для формализованного описания шлифов и аншлифов, а также флюидных минеральных включений.

Для описания кристаллов алмаза в интерфейсе АИС «ГЕОбраз» существует отдельная вкладка «Зерна», имеющая, в свою очередь, собственную вкладку «Внутреннее строение», на которой можно добавлять и просматривать изображения кристаллов, полученные различными методами.

АИС «ГЕОбраз» совместима с большинством современных ГИС систем – таких, например, как популярная ESRI ArcGIS. Данные БД АИС «ГЕОбраз» легко и наглядно визуализируются в среде ArcGIS.


Контактные данные разработчиков:

This e-mail address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it

+7913 909 6254

Михаил Задорожный

 

Характеристика:
В нашей стране функционируют двенадцать алюминиевых заводов. В 2008 году они произвели порядка 4 млн. тонн алюминия. По его производству на душу населения (∼20 кг/чел.) Россия находится в группе индустриально развитых стран, а по потреблению (∼1,6 кг/чел.) — среди слабо развитых стран. Из суммарного объема получаемого металла более 90% вывозится за рубеж. Глиноземом отечественного производства заводы обеспечены на 35-40%. Дефицит по нему составляет 5 – 6 млн. тонн. Он импортируется из стран ближнего (Казахстан, Украина) и дальнего (Австралия, Бразилия, Гвинея и другие страны) зарубежья. Возникает вопрос: а можно ли отказаться от импорта глинозема и коренным образом изменить сложившуюся структуру затрат? Да, можно. В России есть альтернативные сырьевые источники для создания на их базе крупномасштабного производства алюминия без привлечения глинозема и свою позицию на этот счет мы попытаемся обосновать.

Ресурсы минералов группы силлиманита.
МГС (андалузит, силлиманит, кианит) имеют общую формулу Al2SiO5. Теоретический их состав, мас.%: Al2O3 = 62.9; SiO2 = 37.1. В России месторождения МГС не разрабатываются, хотя разведанные запасы руд в пересчете на конечный продукт– алюминий превышают 400 млн. тонн, ресурсы, составляют порядка 2 млрд. тонн (табл.1). Если последний производить в количестве 4 млн. тонн в год, то разведанных запасов хватит более чем на сто лет.

Таблица 1
Район Руда Al2SiO5 Al2O3 Al
Разведанные запасы (категории С2, С1, В, А)
Кольский полуостров 3 400 000 1186879 676518 358556
Карелия 116820 25000 14250 755
Урал 66684 11710 6675 3537
Сибирь 511750 13109 74732 39608
Итого разведанных запасов 4095254 1236698 772175 409254
Прогнозные ресурсы (категории Р2, Р3)
Кольский полуостров 11000000 3840000 2188230 1159762
Урал 109890 30000 17100 9063
Сибирь 8138400 2588517 1475455 781991
Итого прогнозных ресурсов 19 248 290 6458517 3680785 1950816


Технико-экономические преимущества
Химический состав концентратов МГС.
Достоинства руд, содержащих МГС, состоят в том, что они легко обогащаются. Количество глинозема в концентратах достигает 60-62 мас. % (табл.2). За исключением высококачественных бокситов, которых в России практически нет, никакой другой вид сырья с применением даже самых совершенных технологий обогащения не может дать такого содержания глинозема.

Таблица 2
SiO2 TiO2 Al2O3 FeO MnO MgO CaO Na2O K2O
Теоретический состав МГС – Al2SiO5
37.1 62.9
Среднестатистический состав МГС из российских месторождений (n = 186)
37.01 62.72 0.29 0.01 0.03 0.01 0.00 0.00
Выборочные химические анализы концентратов МГС из российских месторождений
40.06 0.55 57.07 0.61 0.10 0.01 0.06 0.40 0.06
39.01 0.25 59.47 0.10 0.00 0.03 0.03 0.22 0.10
37.47 0.67 60.45 0.37 0.10 0.00 0.03 0.09 0.05
36.78 0.35 62.64 0.00 0.10 0.00 0.03 0.00 0.06
37.21 0.23 60.20 0.26 0.10 0.09 0.54 0.00 0.53
37.57 0.66 60.40 0.49 0.10 0.05 0.06 0.00 0.30


ПРЕДЛАГАЮТСЯ СЛЕДУЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ создания различного типа производств на базе концентратов МГС:

  1. Производство глинозема по технологии спекания способом совместной переработки нефелиновых руд и концентратов МГС →
  2. Производство силумина и алюминия →
  3. Производство высокоглиноземистых огнеупоров →

На основе минералов группы силлиманита создаются также белые огнеупоры, стержни сварочных аппаратов, волокнистые керамические и гибкие изоляционные покрытия, инвентарь обжиговых печей, катализаторы, литые оболочки, волокна, соты, защитные покрытия, электронагревательные приборы, глазури, эмали, нескользский кафель для пола, фрикционный материал тормозных колодок и др.

Обожженный и плавленный кианит вместе с бадделеитом используется для замены порошков электрокорунда в технологии изготовления оболочковых форм для точного литья ответственных деталей газотурбинных двигателей (лопатки, турбины, кронштейны и др.).

Эти материалы применяются при литье деталей с направленным вращательным моментом для авиационной промышленности.

Уровень практической реализации:
Обобщены данные по месторождениям и рудопроявлениям МГС России в целом.
Проведено детальное опробование руд Кольского полуострова, Карелии, Урала и Сибири.
Разработаны технологии их обогащения.
Определены огнеупорные характеристики кианитовых концентратов и изготовленных из них изделий.
Проведены пробные эксперименты по электротермии и кинетике их муллитизации.
Определены потенциальные потребители сырья.

Коммерческие предложения:
Поскольку затронута обширная тема, то можно рассматривать различные варианты коммерческих предложений:

  1. Освоение конкретного месторождения и организация промышленного производства концентратов МГС.
  2. Проведение исследований по созданию технологии электротермического получения силумина и алюминия без привлечения глинозема.

По каждому из этих пунктов или отдельных их частей могут быть заключены соответствующие договора.

Ориентировочная стоимость:

Таблица 3
Организация промышленного производства концентратов МГС на базе разведанных месторождений
(Хизовара в Карелии, Абрамовское на Урале, Кяхтинское в Сибири)
250-300 млн. руб.
Создание технологии карботермического получения силумина, алюминия 100 млн. руб.


Наиболее благоприятное положение занимает Кяхтинское месторождение. Оно находится в регионе с развитой инфраструктурой, в 15 км от обогатительной фабрики, которая строилась под переработку именно этих руд, и в 10 км от железной дороги. В 50-60 годах прошлого столетия планировалось на Иркутском алюминиевом заводе из силлиманитовых концентратов данного месторождения производить силумин, для чего были построены цех брикетирования и цех электротермии.
На освоение Кяхтинского месторождения и восстановление обогатительной фабрики потребуется не менее 150 млн. рублей.

Контактная информация:
Лепезин Геннадий Григорьевич,
ведущий научный сотрудник Института геологии и минералогии СО РАН,
Заслуженный геолог России, доктор геолого-минералогических наук, профессор.
E-mail: This e-mail address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it .

 

Характеристика:
Монокристаллические алмазные элементы предназначены для использования в рентгеновской оптике в качестве монохроматоров и преобразователей поляризации мощного рентгеновского синхротронного излучения.

Основные характеристики:

Тип алмаза Ib+IaA
Площадь элементов 40-90 мм2
Толщина 0,5-2 мм
Плотность дислокаций 10-102 см-2
Макро- и микровключения нет
FWHM кривой качания рефлекса С(220) 5-20 угловых секунд


Образцы элементов

Технико-экономические преимущества:
Совместно с Институтом ядерной физики (ИЯФ) СО РАН проведено тестирование элементов из алмаза в качестве четвертьволновых пластинок для рентгеновского синхротронного излучения. Достигнутая степень циркулярной поляризации свидетельствует о высокой эффективности кристаллов алмаза для преобразования поляризации рентгеновских пучков из линейной в циркулярную. Высокое совершенство реальной структуры монокристаллов в совокупности с исключительными тепловыми свойствами алмаза и низкой величиной поглощения в рентгеновском диапазоне обеспечивают широкие перспективы применения монокристаллов синтетического алмаза в качестве материала рентгеновской оптики.

Области применения:

  • приборостроение;
  • научные исследования.

Уровень практической реализации:
Опытные образцы успешно прошли испытания в ИЯФ СО РАН, Институте кристаллографии РАН и Пхакангском университете (Республика Корея).

Патентная защита:
Охраняется ноу-хау.

Коммерческие предложения:
Договор на изготовление и поставку продукции.

Ориентировочная стоимость:
Цена договорная.

Контактная информация:
Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН,
просп. Академика В.А. Коптюга., 3, г. Новосибирск, 630090
Зам. директора по научной работе д.г.-м.н. Томиленко Анатолий Алексеевич
Тел.: (383) 333-36-93, факс: (383) 333-27-92
E-mail: This e-mail address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it
Зав.лабораторией экспериментальной минералогии и кристаллогенезиса,
д.г.-м.н. Пальянов Юрий Николаевич
Тел./ факс: (383) 330-75-01
E-mail: This e-mail address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it .

Характеристика:
Высококачественные монокристаллы алмаза предназначены для изготовления алмазных наковален – основных рабочих элементов миниатюрных установок сверхвысокого давления.

Основные характеристики:

Тип алмаза IaA
Масса кристаллов 1 – 2,5 карата
Плотность дислокаций 10 – 102 см-2
Макро- и микровключения нет
Диапазон оптической прозрачности ≥400 нм


Образцы кристаллов алмаза

Технико-экономические преимущества:
Комплекс разработанных методов позволяет выращивать монокристаллы синтетического алмаза с заданными свойствами, незначительной концентрацией линейных и планарных дефектов и минимальными внутренними напряжениями.
Результаты экспериментальных испытаний, выполненных в ведущих научных центрах, показали реальную перспективу применения синтетических алмазов этого типа в качестве алмазных наковален для изучения поведения вещества в условиях сверхвысоких давлений.

Области применения:

  • научные исследования в области физики и химии высоких давлений;
  • экспериментальная минералогия и петрология мантии Земли.

Уровень практической реализации:
Получение экспериментальных образцов, г. Новосибирск.

Патентная защита:
Охраняется ноу-хау.

Коммерческие предложения:
Договор на изготовление и поставку продукции.

Ориентировочная стоимость:
Цена договорная.

Контактная информация:
Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН,
просп. Академика В.А. Коптюга., 3, г. Новосибирск, 630090

Зам. директора по научной работе д.г.-м.н. Томиленко Анатолий Алексеевич
Тел.: (383) 333-36-93, факс: (383) 333-27-92
E-mail: This e-mail address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it
Зав.лабораторией экспериментальной минералогии и кристаллогенезиса, д.г.-м.н. Пальянов Юрий Николаевич
Тел./ факс: (383) 330-75-01
E-mail: This e-mail address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it .

Характеристика:
Аппараты БАРС – оригинальная высокоэффективная техника высокого давления и температуры, предназначенная для выращивания кристаллов алмаза и других сверхтвёрдых материалов, а также проведения научных исследований. Аппаратура обеспечивает диапазон рабочего давления до 10 ГПа, температуры – до 2500°С.



Аппарат БАРС

Технико-экономические преимущества:
Разработанная аппаратура высоких давлений отличается от традиционно используемых для указанных целей аппаратов одноосного сжатия (бэлт, наковальни, поршень-цилиндр) следующими характеристиками:

  • многоосное сжатие ячейки, минимизирующее деформации;
  • эффективная система охлаждения многопуансонного блока, обеспечивающая длительность экспериментов в десятки и сотни часов при экстремальных величинах давления и температуры;
  • многоканальность измерения температур и давлений;
  • оптимальные габариты (2,2 х 1,0 х 1,2 м) и масса установки (2,8 т);
  • высокая экологичность и безопасность;
  • низкая энергоемкость (1,5 - 2 квт/час);
  • заменяемость многопуансонного блока в зависимости от задач

Области применения:

  • получение и модифицирование кристаллов алмаза, нитрида бора и других сверхтвёрдых материалов;
  • научные исследования в области материаловедения, физики и химии высоких давлений;
  • экспериментальная минералогия и петрология верхней мантии.

Уровень практической реализации:
Опытные установки эксплуатируются в г. Новосибирске.

Патентная защита:
Охраняется ноу-хау.

Коммерческие предложения:

  • совместное производство;
  • совместное создание аппаратов нового поколения;
  • услуги по проведению исследований в области высоких давлений и температур.

Ориентировочная стоимость:
Финансовые условия договорные.

Контактная информация:
Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН,
просп. Академика В.А. Коптюга., 3, г. Новосибирск, 630090

Зам. директора по научной работе д.г.-м.н. Томиленко Анатолий Алексеевич
Тел.: (383) 333-36-93, факс: (383) 333-27-92
E-mail: This e-mail address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it
Зав. лабораторией экспериментальной минералогии и кристаллогенезиса,
д.г.-м.н. Пальянов Юрий Николаевич
Тел./ факс: (383) 330-75-01
E-mail: This e-mail address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it .

Характеристика:

(1) Разработан принципиально новый метод получения оптически совершенных монокристаллических фотонно-кристаллических (ФК) пленок из лиофильных суспензий монодисперсных сферических частиц кремнезема путем их гравитационной укладки в совершенную регулярную структуру в среде поверхностно-активного вещества.

Электронномикроскопический снимок структуры ФК-пленки, полученной из леофильной суспензии с диметилсульфоксидом. Характерные точечные дефекты на поверхности пленки – вакансии моносферических частиц кремнезема, не приводящие, однако, к нарушению общей закономерности укладки частиц и появлению доменов.


О высоком оптическом качестве ФК пленок свидетельствуют коэффициенты отражения в фотонной запрещенной зоне до 96%.

На рисунке представлен коэффициент отражения (R) от ФК-плёнки, полученной из лиофильной суспензии с ДМСО, при угле падения 5º и коэффициент пропускания (T) при различных углах падения. (Характеристическое исследование плёнки выполнено Плехановым А.И. в Институте автоматики и электрометрии СО РАН).


Упрочнение готовой пленки в спиртовом нанозоле кремнезема обеспечивает получение ФК пленки с твердостью до 3,5-4 по шкале Мооса и прочностью, сравнимой с прочностью стеклоподобного силикагеля, достаточной для практического применения в ФК устройствах.

(2) Создан метод получения нового оптического хемосенсорного структурированного материала на основе наночастиц кремнезема. Метод основан на том, что в золях наночастиц кремнезема при pH в интервале 1,5-2 (область инверсии заряда частиц кремнезема) на поверхности частиц находятся нейтральные силанольные группы, что создает возможность присоединения к поверхности частиц молекул люминесцентного красителя с помощью водородных связей. Для предотвращения их агрегирования при низких значениях pH применено катионное поверхностно-активное вещество - цетилтриметиламмония хлорид, обеспечивающий мостиковые связи между наночастицами.
Нанесение модифицированного нанозоля на подложки позволяет получать мезопористые хемосенсорные пленки для рецепции вредных примесей в воздушной и водной средах с последующим определением их вида и концентрации оптическим способом по изменению интенсивности возбуждаемой фотолюминесценции.

(3) Разработан новый метод получения хемосенсорных пленок на основе мезопористого кремнезема и фотонно-кристаллических матриц с использованием комплекса серебро-краситель и спейсер-эффекта.
Получены оптические структурированные хемосенсорные пленки на основе частиц кремнезема размером 5-8 нм с модифицированной комплексом серебро-краситель поверхностью, в которых в результате внешнего коротковолнового (360 нм) возбуждения энергия плазмонного резонанса серебра передается красителю (спейсер — эффект), что позволяет увеличить в 2 – 2,5 раза интенсивность фотолюминесценции хемосенсорной пленки.

(4) Впервые получены коллоидные растворы (нанозоли) наночастиц кремнезема с размером 4-5 нм, совместимые с биологическим буферным раствором, способные проникать через клеточную оболочку.
Нанозоли могут быть использованы для решения задач транспорта олигонуклеотидов внутрь клетки в виде комплексов наночастица SiO2 – олигонуклеотид или комплекса наночастица SiO2 – пилолизин – олигонуклеотид.

Уровень практической реализации:
Разработана лабораторные методики синтеза ФК пленок.

Патентная защита:
Патенты на изобретения РФ №№2370310, 2389683.

Коммерческие предложения:
Инвестиции для дальнейших исследований и разработок для получения ФК пленок

Ориентировочная стоимость:
Монокристаллическая опаловая ФК пленка площадью 3-4см2 с толщиной до 10мкм имеет стоимость при лабораторном производстве 15 000 руб.

Контактная информация:
Д.г.-м.н., вед.н.с Калинин Дмитрий Валентинович,
E-mail: This e-mail address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it , тел.: 333-36-87.

Характеристика:
Широкий набор выращенных монокристаллических материалов обеспечивает получение когерентного излучения в диапазоне длин волн от ультрафиолета (170 нм) до инфракрасного (18 мкм), лазерные кристаллы группы двойных галогенидов с низкофононным спектром позволяют реализовать прямое стимулированное излучение от 340 нм до 10 мкм.

Кристалл Диапазон
прозрачности,
мкм
Ограничения
по ГВГ, nm
Нелинейные
коэффициенты,
pm/V
Угол сноса,
град
Оптическая
стойкость,
MW/cm2
LBO (LiB3O5) 0.16 - 2.6 554 d31 = 0.67
d32 = 0.85
0.43(I)
0.22(II)
2500
(1.053 мкм, 10 ns)
LB4 (Li2B4O7) 0.16 - 3.5 488 d31 = 0.12 1.9 (0.532 мкм) 1000
(1.064 мкм, 10 ns)
BBO (β- BaB2O4) 0.189 - 2.6 411 d15 = 0.16
d22 = 2.2
3.20 (I)
1.064 мкм)
до 2000
(1.064 мкм,10 ns)
CLBO (CsLiB6O10) 0.18 - 2.7 471 d36 = 0.86 1.83 (0.53 мкм)
0.98 (0.488 мкм)
25000
(1.053 мкм, 1 ns)
KTP (KTiOPO4) 0.35 - 4.5 990 d31 = 2.0
d32 = 3.6
0.06 ~1000
(1.064 мкм, 10 ns)
KTA (KTiOAsO4) 0.35 - 5.5 1083 d31 = 2.76
d32 = 4.74
0.06 >2000
(1.064 мкм, 10 ns)
LIS (LiInS2) 0.35 - 12 1736 d31 = 8.35
d32 = 8.8
0.77 ~1000
(1.064 мкм 10 ns)
LISe (LiInSe2) 0.43 - 13 2075 d31 = 10.6
d32 = 6.3
1 500
(1.064 мкм, 10 ns)
AGS (AgGaS2) 0.47 - 13 1736 d36 = 13.6 4.1 (5.3 мкм) 350
(1.06 мкм, 10 ns)
AGSe (AgGaSe2) 0.71 - 18 3120 d36 = 33 0.76 (5.3 мкм) >150
(1.06 мкм, 10 ns)
GaSe 0.62 - 20 1195 d22 = 54 0.68 (5.3 мкм) 50
(1.06 мкм, 10 ns)


Cтруктурно-совершенные монокристаллы выращивают из высокотемпературных расплавов, раствор-расплавов методами Чохральского, Бриджмена-Стокбаргера, Киропулоса, TSSG, а также из низкотемпературных растворов.
Обеспечен контроль оптического качества выращенных кристаллов. На современном оборудовании проводится резка, шлифовка, полировка и аттестация оптических элементов, осуществляется напыление просветляющих и защитных покрытий на поверхности элементов.

Технико-экономические преимущества:
Cовременные и перспективные нелинейно-оптические материалы УФ, оптического и ближнего ИК – диапазонов должны обладать высокой нелинейностью, широким диапазоном прозрачности и высоким порогом оптического повреждения. Этим требованиям удовлетворяют кристаллы, приведенные в таблице. Кристаллы класса боратов (ВВО, LBO, CLBO, LB4) отличаются высокой прозрачностью в УФ области, где находят широкое применение, в частности для генерации высших и разностных суммарных частот лазерного излучения, обеспечивая когерентное излучение в УФ области до 170 нм. В области видимого и ближнего ИК диапазонов применяются кристаллы КТА, КТР, α- LiIO3, DLAP, в то время как кристаллы группы халькогенидов (LiInS2, LiInSe2, AgGaS2, AgGaSe2, GaSe) обеспечивают преобразование в ближнем и среднем ИК диапазонах. Все кристаллы широко используются в параметрических генераторах света (ПГС).


Диапазон прозрачности оптических кристаллов


Новые Li-содержащие нелинейно-оптические кристаллы LiMX2 (M=In, Ga, X=S, Se) характеризуются уникальным сочетанием физических свойств, позволяющим получить высокие выходные параметры преобразования излучения в диапазоне 1,4 – 12 мкм. Значительная ширина запрещенной зоны обеспечивает минимальную вероятность двуфотонного поглощения при накачке широко распространенными источниками ближнего ИК и видимого спектрального диапазона.
Монокристаллы LiGaTe2 характеризуются высокой нелинейной восприимчивостью, широкой областью частотной перестройки, малыми потерями, связанными с поглощением. Сочетание нелинейно-оптических свойств кристаллов LiGaTe2 позволяют создавать на его основе нелинейно-оптические элементы с высокой эффективностью преобразования лазерного излучения.

Основные параметры тройных халькогенидов для нелинейной оптики

 

Eg[eV] n
5.3 μm
c/2a ne-no
5.3 μm
d36[pm/V]
5.3→2.65 μm
T[μm] d2\n3
[pm2/V2]
AgGaS2 2.75 2.37 0.895 -0.054 12.7 0.5-13.2 12
AgGaSe2 1.83 2.60 0.908 -0.033 35 0.78-18 70
LiGaTe2 2.41 2.54 0.923 0.094 42 0.95-13.8 105


Из данных, представленных в таблице, видно, что LiGaTe2 имеет рекордные, по сравнению с другими традиционными нелинейными материалами для ИК-области нелинейную восприимчивость и область синхронизма. Это значит, что устройства на основе LiGaTe2 имеют наиболее высокие эксплуатационные характеристики.

Области применения:
Монокристаллы являются элементной базой для современных лазерных приборов, эффективно используемых практически во всех сферах медицины, науки, техники.

Уровень и место практической реализации:
Опытные образцы оптических элементов созданы и успешно испытаны в институте, в различных исследовательских центрах.

Патентная защита:
Имеются технологические ноу-хау, патенты РФ №№ 2255151, 2354762.

Коммерческие предложения:
Договора на изготовление и поставку продукции.
Инвестиции для дальнейших исследований и разработки новых материалов.

Ориентировочная стоимость:
Цены договорные на оптические элементы.

Контактная информация:
д.т.н., вед. н. с., Исаенко Людмила Ивановна.
Тел/Факс: 8(383)333-38-43, e-mail: This e-mail address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it .

Характеристика:
Кристаллы двойных галогенидов KPb2Hgl5 (KPC), активированные редкоземельными элементами, технологичны, негигроскопичны, высокого оптического качества и достаточно больших размеров характеризуются низкой энергией фононов. Оптические переходы в кристаллах KPC:RE3+ характеризуются высокими значениями сил осцилляторов и большим числом излучательных переходов.

Смешанные кристаллы КхRb1-хPb2Br5 при 0,2≤х≤0,5 характеризуются низкоэнергетическим фононным спектром (ν<150 см-1), благодаря чему переходы в РЗЭ являются излучательными в широком диапазоне до 10 микрон. Установлена структурная трансформация в КхRb1-хPb2Br5 с изменением симметрии от моноклинной к тетрагональной при замещении Rb/K. Моноклинная структура с высоким коэффициентом распределения примеси (k) характеризуется сегнетоэластическим фазовым переходом при 240ºС, что стимулирует образование систем двойников с потерей оптического качества. Выбор х=0.5 обеспечивает сочетание высокого оптического качества тетрагональной структуры и высоких значений

Фазовая диаграмма T-x.
Показаны изменение дефектной структуры КхRb1-хPb2Br5
в зависимости от состава (x)
Зависимость радиусов и позиций катионов
от состава КхRb1-хPb2Br5


Области применения:
Квантовая электроника, телекоммуникационные усилители и линии оптической связи, экологический мониторинг. Получение новых лазерных матриц с низкой энергией фононов для компактных твердотельных лазеров с диодной накачкой.

Уровень практической реализации:
Получены и охарактеризованы опытные образцы кристаллов.

Патентная защита:
Патент на изобретение РФ №2354762.

Коммерческие предложения:
Договора на изготовление и поставку продукции.
Инвестиции для дальнейших исследований и разработки новых материалов.

Ориентировочная стоимость:
Цены договорные на оптические элементы.

Контактная информация:
д.т.н., вед. н. с., Исаенко Людмила Ивановна.
Тел/Факс: 8(383)333-38-43, e-mail: This e-mail address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it .

 

Характеристика:
Разработан способ получения фосфорных удобрений с высоким содержанием усвояемого растениями P2O5 из необогащенного фосфатного сырья (апатита, фосфорита), в котором P2O5 содержится в слабо усвояемой растениями форме, введением в систему катионообменников, в частности цеолитов (клиноптилолита и др.), способных к обмену с катионами кальция. В системе фосфорит-вода цеолит действует как поглотитель катионов кальция, активируя процесс перевода P2O5 из апатита в растворимую в органических средах форму. Важным фактором является массовое соотношение цеолит-апатит смеси, а также «мягкая» механическая активация апатита с переводом до 20 % последнего в аморфизованную форму. При соотношении цеолит:апатит 5:1 извлекается до 80 % P2O5 в лимоннокислую среду, имитирующую почвенные условия.

Технико-экономические преимущества:
Предлагаемый способ позволяет повысить качество фосфорсодержащего минерального удобрения за счет увеличения в нем лимоннорастворимой формы P2O5, вследствие более эффективного использования природного сырья улучшить обменную емкость, влагоемкость и структуру почвы и регулировать поступление минеральных веществ.

Области применения:
Создана научно-методическая основа производства новых видов комбинированных – P, N, K удобрений пролонгированного действия, использование которых не только позволит снизить потребности регионов в минеральных удобрениях, но и улучшить экологическую обстановку в местах их использования.

Уровень практической реализации:
Выполнены НИР, проведены лабораторные испытания.

Коммерческие предложения:
Инвестиционный договор для коммерциализации разработки и организации производства (ВАСХНИЛ).

Ориентировочная стоимость инвестиций:
Один миллион двести тысяч рублей.

Контактная информация:
Юсупов Талгат Сунгатуллович, в.н.с., д.т.н.,
8(383)333-24-32, 8(383)330-42-41, This e-mail address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it .

 

Характеристика:
Разработан метод понижения скорости растворения водорастворимых фосфатов, в частности суперфосфата, с целью скоррелировать поступление подвижного фосфора из них в почву с потребностью в нем растений по мере их роста. Снижение водорастворимости фосфатов основано на механохимическом связывании их в продукт твердофазного взаимодействия с широко распространенным природным цеолитом – клиноптилолитом. Механическое и химическое взаимодействие достигается обработкой указанных компонентов в измельчителях повышенной энергонапряженности, например в центробежно-планетарной мельнице М-3 при длительности обработки 0.5-10 мин. в присутствии стальных шаров диаметром 2-3 мм. Механообработка клиноптилолит-фосфатных смесей осуществляется в воздушной среде при соотношении цеолит-фосфат кальция от 20 до 50 %.

Технико-экономические преимущества:
Сравнительным исследованием растворимости полученной смеси в 2 % лимонной кислоте как имитатора агрохимической усвояемости, и воде показано, что с увеличением времени механообработки извлечение фосфора в лимоннокислую среду практически не изменяется. Принципиально иной характер имеет водорастворимая форма P2O5. Впервые установлено, что механическая активация приводит к резкому уменьшению извлечения (PO4)3- в водную среду с увеличением продолжительности активационного измельчения.

Области применения:
На основе направленного регулирования скорости растворения фосфатов предложен новый вид фосфор-цеолитного удобрения пролонгированного действия, что может существенно увеличить урожайность культур.

Уровень практической реализации:
Проведены НИР и лабораторные испытания.

Коммерческие предложения:
Инвестиционный договор для коммерциализации разработки и организации производства.

Ориентировочная стоимость инвестиций:
Один миллион триста тысяч рублей.

Контактная информация:
Юсупов Талгат Сунгатуллович, в.н.с., д.т.н.,
8(383)-333-24-32, 8(383)-330-42-41, This e-mail address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it .


 

Характеристика:
Заполнители типа гранулированного пеностекла имеют насыпную плотность в 1,5-2 раза меньше, чем у керамзита. Бетонные изделия на таких заполнителях характеризуются низкой теплопроводностью и без дополнительной теплоизоляции минеральной ватой или пенополистиролом удовлетворяют требованиям СНиП 23-02-03.

Заполнители бетонов имеют структуру, близкую к структуре пеностекла с замкнутыми порами, обеспечивающую их низкое водопоглощение, поэтому теплопроводность этих заполнителей, в отличие от минеральной ваты, не увеличивается при их увлажнении.
По сравнению с пенополистиролом они более долговечны и экологичны, так как совершенно не горючи.

Заполнители бетонов изготавливают из крупнотоннажных промышленных отходов, утилизация которых будет улучшать экологическую обстановку в районах расположения щебеночных карьеров, ГОКов, ТЭС и ТЭЦ, а также снизит себестоимость производства за счет дешевизны исходного сырья.

Технико-экономические преимущества:

Легкие заполнители бетонов имеют:

  • насыпную плотность 200-350 кг/м3,
  • прочность при сдавливании в цилиндре 0,7-1,8 МПа,
  • водопоглощение 1,0-6,4%,
  • теплопроводность 0,06 -0,08 Вт/(м•ºК).

Бетонные изделия на таких заполнителях имеют:

  • плотность 600-800 кг/м3, прочность при сжатии 4-6 МПа,
  • теплопроводность 0,1-0,15 Вт/(м•ºК).

Области применения:
Крупнопанельное и сборно-монолитное домостроение из однослойных стеновых панелей, малоэтажное строительство из бетонных блоков без дополнительного утепления стен зданий минеральной ватой или пенополистиролом.

Уровень практической реализации:
Получены опытные образцы заполнителей бетонов.

Коммерческие предложения:
Отработка технологии под условия заказчика, организация совместного производства.

Ориентировочная стоимость инвестиций:
Определяется в зависимости от поставленной задачи.

Патентная защита:
патент РФ № 2412125 «Сырьвая смесь для изготовления лекгих заполнителей бетона и способ их производства».
Авторы: Кутолин В.А., Шулояков А.Д., Бернштейн Л.Г., Лаврентьев М.М., Широких В.А., Берегова Н.Е.

Контактная информация:
Кутолин Владислав Алексеевич, с.н.с., д.г.-м.н.,
тел.: 330-82-28, 333-21-06, This e-mail address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it

 

Характеристика:
Создан экономичный и экологичный способ иммобилизации жидких высокоактивных отходов ядерной энергетики: трансурановых элементов (ТУЭ) и продуктов ядерного деления (ПЯД) в стойкие к радиолизу, термолизу и химическому выщелачиванию алюмосиликатные керамические и стекловатые матрицы, совместимые по химическим характеристикам с породным веществом депозиториев. Обеспечено максимальное подавления процессов миграции и перераспределения радионуклидов в создаваемых техно-природных системах.

Созданные стеклокерамики - двухслойные алюмосиликатные матрицы на основе бентонитовых глин Камалинского месторождения (Красноярский край) имеют

  • среднее значение механической прочности на сжатие сердечника - 3.625 кН/см2, оболочки – 10,05 кН/см2 (по ГОСТу Р 50926-96 не ниже 0.9 кН/см2);
  • скорость выщелачивания Мо, U, ПЯД из стеклокерамических матриц риолитового состава для ТУЭ и базальтового для ПЯД в морской и дистиллированной воде не выше n•10-7 г/см2•сут.

По параметру термоустойчивости – отсутствию изменений структуры и химического состава при температуре не менее 550ºС алюмосиликатные матрицы превосходят требования ГОСТ Р 50926-96 (по данным термогравитациого анализа).


Продольный (А) и поперечный (Б) срез двухслойных алюмосиликатных матриц,
внутренние части которых содержат радионуклиды, а внешние свободны от них


Технико-экономические преимущества:

  • дешевизна и широкая распространенность бентонитовых глин;
  • возможность получения смесей с хорошими формовочными характеристиками;
  • хорошие сорбционные свойства глин, минимизирующие потери радионуклидов в процессе приготовления смесей;
  • возможность получение стеклокерамических матриц с заданными свойствами путем добавления соответствующих добавок;
  • максимальное приближение предприятий Западной Сибири, нарабатывающих ПЯД и ТУЭ (Томск-7, Красноярск-26, Красноярск-45), к крупнейшему месторождению бентонитовых глин - Камалинскому месторождению Красноярского края.

Области применения:
Технологии атомной энергетики, ядерного топливного цикла, безопасного обращения с радиоактивными отходами и отработавшим ядерным топливом.
Предприятия, нарабатывающие ПЯД и ТУЭ, максимально приближенные к месторождениям бентонитовых глин. В Западной Сибири к таким предприятиям относятся только три: Томск-7, Красноярск-26, Красноярск-45.

Уровень практической реализации:
Получены опытные образцы алюмосиликатных матриц. Разработана лабораторный способ иммобилизации ТУЭ и ПЯД.

Коммерческие предложения:
Отработка технологии под условия заказчика, организация совместного производства.

Ориентировочная стоимость инвестиций:
Определяется в зависимости от поставленной задачи.

Патентная защита:
Пат.РФ №2361299 «Способ иммобилизации изотопов трансурановых элементов радиоактивных отходов (варианты)»,
авторы: Ковалев В.П., Богуславский А.Е., Бульбак Т.А., Полянский О.П., Разворотнева Л.И., Ревердатто В.В., Серёткин Ю.В.

Контактная информация:
Бульбак Тарас Александрович, с.н.с., к.г.-м.н.,
тел./факс: (383)3332412; This e-mail address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it

 

Контроллер MD1-VL предназначен для управления линейным движением штока механизма перемещения кристаллов вверх и вниз с заданной скоростью на заданное расстояние. Применяется в любых установках выращивания монокристаллов, где необходимо перемещение затравки или кристалла, как на стадии подготовки, так и во время роста. Контроллер обеспечивает защиту шагового двигателя (ШД) от перегрузки и короткого замыкания, запуск программы аварийной работы ШД по состоянию датчика на входе блокировки. Рассчитан на работу с малогабаритным двухфазным ШД, например, ДШИ-200, в режиме половинного дробления шага.

Технико-экономические преимущества:
Контроллер может применяться с любым механизмом перемещения с коэффициентом редукции Kred=1...9999 шаг/мм. Kred (число шагов ШД, необходимое для перемещения штока на 1 мм) устанавливается пользователем, после чего величины скорости и перемещения задаются, соответственно, в [мм/час] и [мм]. Широкий диапазон скоростей 0,001…9999 мм/час позволяет использовать механизм с одним ШД для медленных (рост) и быстрых (отрыв, затравление) перемещений.
Имеет функции быстрого перемещения вверх/вниз с максимальной скоростью, плавного разгона на больших скоростях, обработки сигнала с концевых выключателей механизма, индикации заданной скорости, заданного и текущего перемещения, работы выходных ключей микросхемы драйвера ШД.Все параметры программирования и вращения при выключении питания сохраняются в энергонезависимой памяти контроллера и остаются в силе до их следующего изменения.
Может использоваться в качестве удаленного модуля в распределенных системах управления. Связь с PL/PC технологическим контроллером или host-компьютером поддерживается по интерфейсу RS-485 в формате ASCII.

Контроллер MD2-VL предназначен для управления вращательным движением штока механизма вращения кристалла вправо или влево по заданной кусочно-линейной программе (КЛП). Применяется в любых установках выращивания монокристаллов, где необходимо вращение затравки или кристалла как на стадии подготовки, так и во время роста. Контроллер обеспечивает защиту шагового двигателя (ШД) от перегрузки и короткого замыкания, запуск программы аварийной работы ШД по состоянию датчика на входе блокировки. Рассчитан на работу с малогабаритным двухфазным ШД, например, ДШИ-200, в режиме микрошага.

Технико-экономические преимущества:
Контроллер может применяться с любым механизмом вращения с коэффициентом редукции Kred=1,00...99,9. Kred (отношение входной и выходной угловых скоростей) устанавливается пользователем, после чего величина скорости вращения задается в [об/мин]. Широкий диапазон угловых скоростей 0,1…999 об/мин с постоянным моментом на валу во всем диапазоне существенно упрощает реализацию механизма вращения и снижает его стоимость.
Имеет функции плавного разгона и торможения, быстрого включения заданной скорости, индикации заданной и текущей скоростей вращения, заданного и текущего времени работы участка КЛП, работы выходных ключей микросхемы драйвера ШД.
Предусмотрен режим поворота на заданный угол, который удобен для автоматизированного измерения радиальных градиентов печи.
Все параметры программирования и вращения при выключении питания сохраняются в энергонезависимой памяти контроллера и остаются в силе до их следующего изменения.
Контроллер может использоваться в качестве удаленного модуля в распределенных системах управления. Связь с PL/PC технологическим контроллером или host-компьютером поддерживается по интерфейсу RS-485 в формате ASCII.


Контроллер шагового двигателя привода перемещения кристалла MD1-VL,
контроллер шагового двигателя привода вращения кристалла MD2-VL

 


Система управления ростом кристалла


Уровень практической реализации:
Организовано мелкосерийное производство на базе лаборатории 447 ИГМ СО РАН.

Коммерческие предложения:
Реализация небольших партии контроллеров, в том числе за рубеж по контрактам на изготовление и поставку.

Ориентированная стоимость:
При выпуске единичных образцов и мелких партий (до 20 шт) цена контроллера составляет приблизительно 300 евро. При увеличении партий поставки до десятков шт. цена снижается на 20%, при разовой поставке более 100 шт. цена может быть снижена на 30%.

Контактная информация:
Вед. конструктор Влезко Василий Андреевич.
Тел/факс.:(383) 333-39-47. E-mail: This e-mail address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it .

 

Характеристика:
Институт геологии и минералогии проводит работы по:

  • Комплексному обследованию хвостохранилищ и могильников (вмещающие грунты, почвы, поверхностные и грунтовые воды, донные отложения).
  • Определению путей и объёмов миграции радионуклидов и тяжелых металлов из объектов предприятий топливно-ядерного цикла в прилегающие ландшафты; контуров и масштабов сформированных техногенных аномалий.
  • Составлению долговременного прогноза распространения радионуклидов и загрязняющих веществ в водах, почвах и донных отложениях.
  • Разработке мероприятий по снижению эмиссии радиоактивных элементов с использованием разнообразных органо-минеральных геохимических барьеров.

Технико-экономические преимущества:
Изучение воздействия объектов проводится на сопоставлении с природными аналогами – приповерхностными гидрогенными месторождениями редкоземельных и радиоактивных элементов. В разработке предложений максимально используются буферные характеристики вмещающих грунтов и прилегающих ландшафтов, для построение мультибарьерной защиты. Использование природных сорбентов позволяет многократно усиливать природоохранные характеристики сооружений, при минимальных экономических затратах.

Области применения:
Предприятия, имеющие на балансе хранилища твердых и жидких радиоактивных отходов, либо связанные с утилизацией таких отходов.

Уровень практической реализации:
Отдельные проекты выполнены для ряда Сибирских предприятий РосАтома.

Коммерческие предложения:
Услуги по проведению характеристики и модификации объектов предприятий ядеро-топливного цикла.

Ориентировочная стоимость:
Определяется в зависимости от поставленной задачи.

Контактная информация:
с.н.с., к.г.-м.н. Богуславский Анатолий Евгеньевич,
тел. 8 (383) 330-45-02, This e-mail address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it .

Limon Tour World Guide Tranzito