2000 Основные исследования и разработки научных учреждений РАН,
готовые к практическому применению
ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ 2
Общая физика и астрономия 2
Ядерная физика 5
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ 7
Физико-технические проблемы энергетики 7
Машиностроение, механика и процессы управления 11
Информатика, вычислительная техника и автоматизация 14
ХИМИЧЕСКИЕ НАУКИ 17
Общая и техническая химия 17
Физикохимия и технология неорганических материалов 23
НАУКИ О ЖИЗНИ 27
Физико-химическая биология 27
Общая биология 30
Физиология 35
НАУКИ О ЗЕМЛЕ 38
Геология, геофизика, геохимия и горные науки 38
Океанология, физика атмосферы и география 54
ГУМАНИТАРНЫЕ И ОБЩЕСТВЕННЫЕ НАУКИ 58
Международные отношения 58
Экономика 61
Литература и язык 65
Всероссийский институт научной и технической информации (ВИНИТИ) РАН и Минпромнауки россии 67
Институт научной информации по общественным наукам РАН 68
Международный центр астрономических и медико-экологических исследований РАН, НАНУ и Правительства Кабардино-Балкарской Республики 69
Приборостроительные организации Ассоциации "АКАДЕМПРИБОР" 69
Список сокращений 74
ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ
Общая физика и астрономия
1. Способ получения наноструктур металл - диэлектрик - высокотемпературный сверхпроводник
(ФТИ РАН)
Разработан способ получения наноструктур металл - диэлектрик –высокотемпе-ратурный сверхпроводник (ВТСП) путем воздействия на ВТСП DуВа2Си307-д ионным пучком.
По сравнению с аналогами и прототипом структура имеет на 1-2-порядка величины более узкие гетерограницы и толщины слоев и представляется перспективной для разработки сверхбыстродействующих диодов и полевых транзисторов.
Разработка защищена патентом РФ № 2156016 от 5.01.99 г.
2. Способ получения кремниевых наноструктур
(ФТИ РАН)
С помощью метода создания нанокластеров кремния в подрешетках пустот опалов, основанного на частичной декомпозиции двуокиси кремния при облучении силикатных матриц фокусированным пучком электронов, разработан способ получения кремниевых наноструктур для функциональных устройств наноэлектроники, использующих свойства нанокомпозитных материалов. Особенность способа заключается в формировании в порах силикатной матрицы нанокристаллов кремния, резко изменяющих физико-химические характеристики приповерхностной области
Патент РФ № 2153208 от 19.07.2000 г.
3 .Импульсный имитатор солнечного излучения
(ФТИ РАН)
Разработан импульсный имитатор солнечного излучения с установкой для измерения параметров солнечных элементов и батарей, обеспечивающий проведение более 100 измерений вольтамперной характеристики элементов и батарей в течение одного светового импульса длительностью 1 мсек.
4. Солнечные фотоэлектрические модули с концентраторами солнечного излучения
(ФТИ РАН)
Созданы солнечные фотоэлектрические модули с концентраторами солнечного излучения и высокоэффективными каскадными солнечными элементами с кпд порядка 30 % при более, чем 200- кратном концентрировании солнечного излучения.
5. Лазерный фотоакустический метод детектирования внутренних напряжений
(ФТИ РАН)
Разработан лазерный фотоакустический метод детектирования внутренних напряжений, основанный на возбуждении акустических колебаний в исследуемом объекте модулированным во времени лазерным излучением и их детектировании с помощью пьезодатчика. Метод позволяет осуществлять мониторинг состояния приповерхностных слоев объектов различной природы на микроскопическом уровне.
6. Камера высокого давления
(ИФВД РАН)
Разработана, изготовлена и испытана камера высокого давления (до 2,6 ГПа), выполненная из немагнитных материалов и пригодная для исследований методом ЯМР при гидростатических давлениях и низких температурах, а также для исследования взаимодействия электронных и ядерных спинов, квантового эффекта Холла в гетероструктурах и квантовых ямах.
7. Фемтосекундный лазерный комплекс
(ИПФ РАН)
На основе широкополосных усиливающих сред Аl2О3Тi+3 создан фемтосекундный лазерный комплекс с близким к дифракционному качеством пучка и пиковой мощностью в импульсе ~ 1ТВт. Фокусировка такого излучения позволяет получать оптические поля на порядок превосходящие внутриатомные, и, тем самым, создавать (на коротких временных интервалах) и исследовать состояние вещества в экстремальных условиях.
8. Система высококачественного проекционного телевидения
(ФИАН)
С использованием созданной в ФИАН лазерной электронно-лучевой трубки совместно с американской фирмой «Приинсипиа оптикс» реализована компактная система высококачественного проекционного телевидения. Использование лазерного излучения в трех основных цветах дает возможность получать высокое разрешение и более чистые цвета на экранах размером 3 х 4 м2. Система с высоким разрешением работает при комнатной температуре, требует более низкого энергопотребления, что делает ее конкурентноспособной с другими проекционными системами
9. Перестраиваемый инжекционный лазер
(ФИАН)
Разработан перестраиваемый инжекционный лазер с цифровым управлением режимом и индикацией рабочей длины волны. Цифровое управление облегчает регулировку тока и температуры, обеспечивает высокую монохроматичность пучка, плавную перестройку до 10 ГГц и связь с компьютером.
Приборы такого типа не производятся.
10 Установка для динамического контрольного растяжения полной длины световода
(ИРЭ РАН)
Изготовлена и отлажена установка для динамического контрольного растяжения полной длины световода в процессе перемотки под заданной нагрузкой, которая позволяет провести ускоренное прогнозирование долговечности оптических волокон в составе оптического кабеля.
Макеты измерительных и испытательных установок аттестованы в Госстандарте РФ.
11. Высокояркостный импульсно-периодический источник излучения
(ФИАН)
Разработан высокояркостный импульсно-периодический источник излучения на основе разряда на поверхности феррита.
Источник может применяться в квантовой электронике для оптической накачки коротковолновых активных лазерных сред, фотохимии высоких энергий, фотонной технологии и т.п. и отличается компактностью, простотой изготовления, достаточно высоким ресурсом, достигающим ~ 105 импульсов без замены инициирующего элемента при энерговкладе ~100 Дж на 1 см длины разрядного канала.
12. Способ выращивания крупных кристаллов сапфир- титана
(ИКАН)
Выращены особо крупные кристаллы сапфир-титана (Аl2О3Ti3+) для создания активных лазерных элементов нового поколения тераваттных лазеров фемтосекундного диапазона, открывающие принципиально новые возможности проведения исследований, обеспечивая накачку с перестраиваемой длиной волны в диапазоне 0,65-1,2 мкм.
13. Прибор для идентификации отпечатков пальца человека
(ИОФАН)
Разработан оптический метод и прибор для идентификации отпечатков пальца человека. В приборе, по сравнению с имеющимися, отсутствует подсветка и оптическая система, что позволяет существенно улучшить качество изображения, получаемого путем прямого контакта пальца с СCD- матрицей, защищенной слоями оптически прозрачного материала. Проводятся оптимизация и испытания прибора. Имеется заявка и подтверждение на Российский патент.
14. Портативный биосенсорный дихрометр
(ИСАН)
Изготовлен, настроен, испытан и передан в ИМБ РАН для регулярных исследований разработанный совместно с ИМБ РАН и Университетом г. Мюнстер прототип портативного биосенсорного дихрометра, предназначенного для определения концентрации биологически активных веществ.
Разработано и отлажено программное обеспечение работы дихрометра в автоматическом режиме.
15. Универсальный экспресс - метод определения экологического показателя воды
(ФИАН)
Предложен и разработан универсальный экспресс - метод по определению одного из важнейших экологических показателей воды - биохимического потребления кислорода для ее биохимической очистки.
Метод позволяет сократить время измерения с 5-20 суток до 30 мин.
16. Диодная лазерная установка
(ИОФАН)
Создана диодная лазерная установка на длину волны 810 нм с выходной мощностью 8 Вт и выходным диаметром световода 400 мкм. Данная установка, а также набор световодного инструмента для терапии и хирургии были представлены на стенде РАН Международной выставки «Здравоохранение -2000».
17. Лазерный хирургический аппарат «Кристалл»
(ИОФАН)
Разработан и допущен Министерством здравоохранения РФ к серийному производству малогабаритный диодный лазерный хирургический аппарат «Кристалл». Аппарат предназначен для удаления, иссечения и коагуляции патологических мягких тканей в дерматологии, косметологии, оториноларингологии, гинекологии, офтальмологии, стоматологии.
18. Способ изготовления интраокулярных линз из лейкосапфира
(ФТИ РАН)
Разработаны оптимальные режимы кристаллизации и специальные формообразователи для получения способом Степанова профилированных монокристаллов лейкосапфира оптического качества. Ленты лейкосапфира могут использоваться для изготовления искусственных хрусталиков - интраокулярных линз.
19. Установка - стенд для диагностики заболеваний
(ИАнП РАН)
Создана, настроена и запущена в работу установка - стенд для диагностики заболеваний по наличию специфических микропримесей в продуктах альвполярного и кожного газообмена человека.
В мировой практике подобная установка отсутствует.
20. Электронный градиентометр
(ИЗМИРАН, Исследовательский центр в г. Юлих (Германия)
Изготовлен прототип электронного градиентометра на основе ВТСП-СКВИД-магнитометров для применений в магнитокардиографических измерительных системах.
Установка градиентометра в одной из клиник Берлина запланирована на начало 2001 г.
21. Способ изготовления асимметричных трековых мембран
(ИКАН)
Разработан новый тип трековых мембран - асимметричные трековые мембраны, на рабочей стороне которых поры в 3-6 раз меньше, чем на другой стороне. Для мембраны со средним размером пор 0,5 мкм, такая асимметрия позволяет увеличить производительность мембран в 10-40 раз по сравнению с существующими мембранами. Созданы также образцы мембран, модифицированные водорастворимыми полимерами медицинского назначения.
Получен гигиенический сертификат на трековые мембраны нового типа.
22. Метод и аппаратура для оптических дистанционных измерений
(ИСАН)
Разработаны метод и аппаратура для оптических дистанционных измерений содержания гемоглобина в приповерхностных областях живых биообъектов. Логарифмическая регистрация совместно с различными способами модуляции длины волны излучения в измерительном канале позволяет надежно выделить поглощение гемоглобина на фоне мешающего рассеяния и неселективного поглощения. Метод позволяет проводить измерение поглощения в объектах с оптической плотностью от 1,5.10-8 до 4.
23. Комплекс для измерений шумовых и импульсных излучений
(ИКИР ДВО РАН)
Создан макет комплекса для измерений шумовых и импульсных излучений, позволяющий пеленговать источники естественных низкочастотных излучений и сигналов СДВ радиостанций, с целью оперативного прогноза землетрясений.
24. Компактный спектрометр «СИРИУС-УФ»
(ФИАН)
Разработан (совместно с промышленностью) компактный спектрометр «СИРИУС -УФ» с коэффициентом усиления УФ яркости до 4104, работающий как в автоматическом, так и ручном режиме управления. По заказу ЦНИИМАШ изготовлены 3 опытных образца спектрометра, предназначенных для зондовых исследований верхних слоев атмосферы на высотах от 50 до 1000 км и стыкующихся с бортовыми системами автоматики и телеметрии.
25. Скоростной спектроэллипсометр
(ИРЭ РАН)
Разработан многоканальный (35-тиканальный) скоростной спектроэллипсометр, обладающий высокой чувствительностью, воспроизводимостью и долговременной стабильностью, предназначенный для контроля структур микроэлектроники.
Прибор обеспечивает высокую точность (до 1° С) измерения температуры подложек в диапазоне 20-400° С.
Спектроэллипсометр экспонировался на выставке «Инновация -2000».
26. Цифровой ротационный вискозиметр
(КФТИ КазНЦ РАН)
Создан цифровой ротационный вискозиметр на малые объемы жидкостей (рабочий диапазон 1-1000 сПз, погрешность измерения 1%, объем образца 15-40 мкл), определения их реологических характеристик (зависимости сдвигового напряжения и/или вязкости от скорости сдвига) и исследования температурных и временных зависимостей реологических свойств.
Близкие аналоги отсутствуют.
Разработка защищена патентами РФ 1749776 и 2038578.
27. Установка для конверсии мазута в светлые нефтепродукты
(ИПФ РАН, Волжская государственная академия водного транспорта)
На экспериментальной установке по импульсно-периодическому сжатию газа осуществлена конверсия мазута в атмосфере водорода в светлые нефтепродукты (бензин, дизельное топливо) на уровне 98%.
Преимущества способа переработки: малые металлоемкость и габариты установки, более полная переработка мазута и высокое качество получаемых продуктов.
28. Контроль конверторных процессов в черной металлургии
(ФТИ РАН)
Разработан новый масс-спектрометрический метод определения температуры стали без остановки конверторного процесса. Совместно с заводом в г.Сумы выпущены первые образцы масс-спектрометров ФТИАН-5. Предполагается заключение договора на внедрение метода и аппаратуры на Мариупольском металлургическом комбинате «Азовсталь».
29. Способ изготовления декоративно-конструкционных профилей из алюминиевых сплавов
(ФТИ РАН)
Разработан процесс получения способом Степанова профилей из алюминиево-кремниевой эвтектики с гладкой, бездефектной поверхностью.
Способ может использоваться для декоративно - конструкционных целей без каких - либо дополнительных покрытий и обработок поверхности.
30. Датчики механических напряжений
(ФТИ РАН)
На оcнове SmS изготовлены и внедрены на Сталепрокатном заводе тензорезисторные датчики силы на 5 т для применения в прокатном стане и датчики напряженного состояния бетонных конструкций и горных пород, обладающие сигналом на порядок величины большим, чем аналогичные приборы. Высокая чувствительность датчиков обеспечивается эффектом изотропности и области выхода на линейность в 3 раза более высокой, чем у кремниевых датчиков.Имеются российские и международные патенты
Ядерная физика
31. Автоматизированная система контроля радиационной обстановки вокруг реактора ПИК (АСКРО ПИК)
(ПИЯФ РАН)
Закончена опытная эксплуатация автоматизированной системы контроля радиационной обстановки на окружающей реактор ПИК территории (АСКРО ПИК). АСКРО ПИК позволяет вести постоянный мониторинг радиационной обстановки, смягчать последствия при аварийных ситуациях, собирая информацию в ограниченном, но опасном районе, и является важным элементом региональной системы радиационного контроля.АСКРО ПИК имеет выход на Единую государственную систему радиационного контроля.
32. Метод вейвлет-анализа
(ОТФ ФИАН)
Метод вейвлет-анализа использован для нахождения предвестников разрушения газотурбинных двигателей и для автоматического распознавания и классификации эритроцитов. Изобретение относится к контролю и регулировке работы двигателей (турбин, компрессоров, периодически работающих устройств) с помощью новолго математического метода вейвлет-анализа. Полученные с помощью датчиков, установленных на двигателе, временные и амплитудные характеристики его работы подвергаются вейвлет-анализу и выясняется, что на определенных масштабах характеристики вейвлет-коэффициентов заметно изменяются перед тем, как происходит резкая смена режима работы двигателя, часто приводящая к его разрушению. Рання диагностика позволяет предотвратить аварию. Вывод получен путем разработки серии компьютерных программ и их применения к результатам испытания компрессоров авиационных газодинамических турбин.
Получены патенты РФ - № 2149438 и № 2154813.
33. Метод ядерного обратного рассеяния протонов
(НИИЯФ МГУ)
Для исследования процессов цементации сталей при анодной химико-термической обработке впервые использован метод ядерного обратного рассеяния протонов, позволивший измерить распределение углерода по глубине до 50 мкм без разрушения образца и исследовать динамику процесса диффузионного насыщения углеродом поверхности стали.
34. Лавинные кремниевые фотодиоды
(ИЯИ РАН, ОИЯИ)
Разработаны, изготовлены и испытаны образцы новых лавинных кремниевых фотодиодов на базе МРП структур (металл - резистивный слой -полупроводник) площадью 1 и 8 мм2 с рабочим напряжением 60-90 В, которые способны регистрировать слабые световые импульсы, вплоть до единичных фотонов.
МРП фотодиоды по таким параметрам как коэффициент усиления (>2∙103), ширине области спектральной чувствительности (250-900 нм) превосходят аналоги лавинных фотодиодов известных зарубежных фирм.
МРП фотодиоды могут быть использованы при создании многоэлементных высокочувствительных фотоприемников для фундаментальных и прикладных исследований, в частности, в позитрон-эмиссионных томографах нового поколения.
35. Модернизция процедурной кабины
(ИТЭФ)
На медицинском комплексе восстановлена и модернизирована третья процедурная кабина, предназначенная для протонно-лучевой терапии рака предстательной железы. В работающих кабинах за 9 месяцев 2000 года прошли облучение 100 пациентов.
36. Позитронно-эмиссионный томограф (ПЭТ)
(ИТЭФ)
Закончены работы по вводу в эксплуатацию позитронно-эмиссионного томографа (ПЭТ), клинические испытания которого намечены на конец года.
37. Детекторы рентгеновских лучей
(ИФВЭ)
В сотрудничестве с рядом российских институтов, участвующих в программе конверсии промышленности, разработаны арсенид-галлиевые детекторы рентгеновских лучей с толщиной чувствительной области больше 300 мкм.
Использование этих детекторов в разрабатываемой медицинской аппаратуре позволит снизить уровень облучения пациентов в 100 раз.
38. Методика получения медицинского радионуклида палладия 103
(ИЯИ РАН)
Разработанная методика внедряется в производство в Институте физической химии им. Карпова (г. Обнинск).
Успешно получены опытные образцы палладия-103.
Значение получаемого изотопа для медицины резко возросло за последнее время. Обнаружено, что в виду своих ядерно-физических характеристик он является наиболее эффективным средством для терапии онкологических заболеваний мужской простаты.
Метод имеет свои преимущества и по производительности может обеспечить значительную часть мирового потребления.
Достигнутый уровень исследований позволяет перейти к развитию крупномасштабного производства.
Установка для наработки промышленных партий этого изотопа может использоваться также и для получения других изотопов медицинского и научного назначения. При наличии средств установка может быть создана и введена в эксплуатацию в кратчайшие сроки.
Радиохимическое выделение палладия - 103 осуществляется в сотрудничестве с Лос-Аламосской национальной лабораторией (США) и Институтом физической химии им. Карпова (г. Обнинск)
39. Комплекс лучевой терапии
(ИЯИ РАН)
Проект комплекса лучевой терапии разработан на основе действующего линейного ускорителя протонов Московской мезонной фабрики и больницы РАН в городе Троицке.
В составе комплекса Московской мезонной фабрики уже имеется:
- сильноточный ускоритель протонов и отрицательных ионов водорода с энергией до 600 МэВ, с плавной перестройкой энергии и структуры пучка;
- участок производства медицинских радиоизотопов, пригодных для изготовления генераторов для электронно-позитронной томографии;
- нейтронный источник, позволяющий проводить исследования и лечение нейтронно-захватным методом;
Для создания и ввода в строй потребуется сооружение специализированных помещений для проведения облучения пациентов, приобретение необходимого медицинского оборудования и формирование штата медицинского персонала.
Проект рассчитан на обслуживание нескольких тысяч больных в год.
40. Электронные ускорители
(ИЯФ СО РАН)
Ведётся систематическая поставка мощных электронных ускорителей для технологических применений (не только за рубеж, но и в Россию).
Разработаны, испытаны и подготовлены к поставке ускорители следующего поколения со значительно повышенными параметрами для экологических и дезинфекционных применений.
41. Малодозная цифровая рентгенографическая установка МЦРУ “Сибирь”
(ИЯФ СО РАН)
Закончена разработка и налажен промышленный выпуск плоской многоканальной ионизационной камеры (ИК), превосходящей по ряду параметров многопроволочную пропорциональную камеру.
Технология изготовления ИК намного проще, себестоимость ниже, а надежность существенно выше. Нет нужды в смене газа за все время эксплуатации.
Основные эксплуатационные параметры установки с ИК детектором:
число элементов в снимке ~ 106;
размер элемента в теле пациента 0,35х0,35 мм;
скорость сканирования 7 см/с;
контрастная чувствительность 1 %;
динамический диапазон 450;
доза в плоскости приемника, при получении снимка легких 200 Р.
Получение изображения в цифровом виде в памяти компьютера дает врачу возможность оперативно, изменяя контрастность на дисплее, преобразовывать изображение в вид, наиболее удобный для визуального анализа, и за этот счет улучшить диагностические возможности проекционной рентгенографии.
Сканирующий метод получения снимков практически исключает регистрацию излучения, рассеянного в теле пациента. Это повышает контрастность снимков, особенно при просвечивании толстых объектов.
Цифровой вид изображения позволяет создавать быстро доступные архивы снимков с помощью таких носителей, как мягкие и жесткие диски, стримерные магнитофоны, оптические диски и т.д. Возможна передача изображений по компьютерным и телефонным сетям и таким образом получение консультаций специалистов.
В сравнении с флюорографическими аппаратами доза облучения пациентов снижается примерно в 300 раз.
Установка рекомендована Минздравом России к серийному производству.
42. Системы электронно-лучевой стерилизации на основе промышленных ускорителей типа ИЛУ (энергия пучка до 4МэВ)
(ИЯФ СО РАН)
1. Автоматический комплекс на основе ускорителя ИЛУ-6 для стерилизации уже упакованных одноразовых медицинских шприцев.
Производительность обработки до 600 млн шприцев в год.
Установлен на предприятии “Ижевский мотозавод”.
Сертифицирован Минздравом РФ.
2. Технология стерилизации уже расфасованных в стандартные флаконы лекарств и препаратов.
Успешно прошла стадию экспериментальной проверки.
3. Технология стерилизации упаковок и посуды для медицинских нужд.
Успешно прошла стадию экспериментальной проверки совместно с Институтом трансплантации почек (г. Барнаул).
43. Ускоритель “ТРАПП” для протонной терапии и протонной томографии онкологических заболеваний
(ИЯФ СО РАН)
Изготовлен компактный (для больниц областного масштаба), относительно недорогой и экономичный по энергопотреблению ускоритель протонов - синхротрон с энергией, перестраиваемой от 70 до 300 МэВ.
В настоящее время исследуется и настраивается режим его работы.
|
