Ваш браузер устарел!

Браузер, которым вы пользуетесь для просмотра этого сайта, устарел и не соответствует современным технологическим стандартам Интернета.

Вы можете установить последнюю версию подходящего браузера, воспользовавшись ссылками ниже:


Вернуться к списку УНУ

Вакуумный газодинамический комплекс ИТ СО РАН

Сокращенное наименование УНУ: ВГК ИТ СО РАН

Базовая организация: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской академии наук

Ведомственная принадлежность: Минобрнауки России

Классификационная группа УНУ: Стенды для электро-, теплофизических и механических испытаний

Год создания УНУ: 1985

Размер занимаемых УНУ площадей, кв. м: 432

Заказать услуги УНУ

Контактная информация:

Местонахождение УНУ:

  • Федеральный округ: Сибирский
  • Регион: Новосибирская область
  • 630090, г. Новосибирск, проспект Академика Лаврентьева, д. 1

Руководитель работ на УНУ:

Сведения о результативности за 2017 год (данные ежегодного мониторинга)

Участие в мониторинге: даЧисло организаций-пользователей, ед.: 4Число публикаций, ед.: 5Загрузка в интересах внешних организаций-пользователей, %: 15.58

Информация об УНУ:

Вакуумный газодинамический комплекс предназначен для проведения фундаментальных и прикладных исследований в области термогазодинамики разреженных сред, включая исследования по термогазодинамике космических кораблей и орбитальных станций, новейших вакуумных технологий получения наноструктур с использованием неравновесных струйных течений разреженного газа. Состоит из двух крупномасштабных установок ВИКА  и ВИКИНГ  рабочим объемом 35 и 150 м3 и двух высоковакуумных камер ВС-2 и ВС-3 с системами формирования газодинамического молекулярного/кластерного пучка (объем 2 м3, 3 дифференциально откачиваемые секции, предельный вакуум 10-5 Па, скорость откачки 10000 л/с). По оснащению и возможностям этот комплекс относится к разряду уникальных и не имеет аналогов в стране. Комплекс оснащен как обычными средствами откачки (производительность 50 м3/с), так и криогенными на уровне азотных и гелиевых температур (производительность 104 м3/с). Предельное остаточное давление – 0.0001 Па. Достаточно большие объемы вакуумных камер позволяют проводить исследования в импульсных режимах с расходами газа, недостижимыми в непрерывном режиме (дли-тельность импульса составляет порядка 1 с, расходы газа – до 1 кг/с). Для установки и перемещения газодинамических источников и моделей внутри вакуумных камер газодинамического комплекса имеются 5-ти компонентные координатные механизмы. Они обеспечивают 3 линейных перемещения до 2 метров и вращение модели в горизонтальной и вертикальной плоскостях на 360 градусов. Для исследований взаимодействия лазерного излучения с веществом имеется лазерная система с энергией в импульсе до 1 кДж. Имеются омические и плазменные (электро-дуговые) подогреватели, обеспечивающие квазиравновесный нагрев любых газов и паров жидкостей в диапазоне температур 300-7000 К и давлений (0,1÷10)*0.00001 Па.

Главные преимущества, обоснование уникальности установки, в том числе сопоставление УНУ с существующими аналогами, многофункциональность и междисциплинарность УНУ:

Вакуумный газодинамический комплекс предназначен для проведения фундаментальных и прикладных исследований в об-ласти термогазодинамики разреженных сред, включая исследования по термогазодинамике космических кораблей и орби-тальных станций, новейших вакуумных технологий получения наноструктур с использованием неравновесных струйных течений разреженного газа. Состоит из двух крупномасштабных установок ВИКА и ВИКИНГ рабочим объемом 35 и 150 м3 и двух высоковакуумных камер ВС-2 и ВС-3 с системами формирования газодинамического молекулярного/кластерного пучка (объем 2 м3, 3 дифференциально откачиваемые секции, предельный вакуум 10-5 Па, скорость откачки 10000 л/с). По оснащению и возможностям этот комплекс относится к разряду уникальных и не имеет аналогов в стране. Комплекс оснащен как обычными средствами откачки (производительность 50 м3/с), так и криогенными на уровне азотных и гелиевых температур (производительность 104 м3/с). Предельное остаточное давление – 10-4 Па. Достаточно большие объемы вакуумных камер позволяют проводить исследования в импульсных режимах с расходами газа, недостижимыми в непрерывном режиме (длительность импульса составляет порядка 1 с, расходы газа – до 1 кг/с).

Наиболее значимые научные результаты исследований (краткое описание):

1) Обнаружен эффект возвратного движения пленки жидкости по наружной поверхности сопла при совместном истечении газа и пристенной пленки жидкости из сопла в вакуум (при давлениях менее 1 Па, при истечении в атмосферу эффект отсутствует). Экспериментально с использованием высокоскоростной видеорегистрации установлено, что пристенная пленка жидкости, стекающая по внутренней поверхности сопла, не только распадается на капли на выходной кромке сопла, но и выходит на наружную поверхность сопла, двигаясь по ней в обратном направлении, даже против сил тяжести. Ранее было известно, что при истечении газа из сопла в вакуум возможно возникновение обратных потоков (течение Прандтля-Майера), однако возникновение возвратного движения пленки жидкости впервые в мире обнаружено в наших исследованиях на УСУ ВГК ИТ СО РАН. Научная значимость эффекта состоит в обнаружении нового, ранее не известного явления, в практическом плане данный эффект позволил объяснить причину и решить проблему внешнего загрязнения поверхностей космических аппаратов, в том числе Международной космической станции, струями двигателей управления и ориентации, в которых топливная пленка используется для охлаждения стенок сопел. 2) Впервые зарегистрирован сферический стратифицированный тлеющий разряд в объеме порядка 100 кубических метров. Разряд наблюдался при давлении 10 Па в среде воздуха с добавкой углеводородного газа (пары ацетона). Визуализация осуществлена с использованием фото и видео аппаратуры. Как само явление сферической стратификации, так и его крупномасштабная реализация осуществлена впервые в мире. До работ, выполненных на УСУ ВГК ИТ СО РАН, стратификация тлеющих разрядов наблюдалась только в трубках. Как показали проведенные исследования, физическая природа явления стратификации в нормальном режиме горения разряда отличается от разряда в трубках и связана с процессами диссоциации высокомолекулярной добавки. На настоящем этапе исследований, полученный результат имеет фундаментальное значение. Идея его практического использования состоит в создании плазмохимического реактора с использованием высоких значений электрического поля, которое реализуется в области страт, т.е. в отсутствии твердых поверхностей. 3) На УСУ ВГК ИТ СО РАН разработан и впервые в мире реализован метод газоструйного осаждения наночастиц серебра во фторполимерную матрицу, включающий в себя: - метод осаждения пленки тефлоноподобного материала из высокотемпературной сверхзвуковой струи продуктов термического разложения фторопласта (или окись гексафторпропилена (C3F6O)) при высокой температуре и низком давлении; - оригинальный источник кластеров серебра, предоставляющий возможность регулировки размера получаемых кластеров; - разработанную методику для одновременного нанесения полимерной пленки и капсулирования в ней кластеров. Показана возможность эффективного управления структурой и свойствами осаждающегося металлополимера изменением газодинамических параметров в источнике и реакторе. Установлено, что полученный металлополимер с концентрацией серебра от 5 до 100% обладает существенно более сильными антибактериальными свойствами по сравнению с серебром в массиве. Показано сохранение бактерицидных свойств у осажденных металлополимеров в течение 8 месяцев. В практическом плане полученные тефлон-серебрянные пленки могут быть использованы в медицине, в частности, для производства антибактериальных препаратов. Представленная разработка защищена патентом РФ № 2403317: А.К. Ребров, А.И. Сафонов, Н.И. Тимошенко «Способ газоструйного нанесения наноразмерных металлополимерных покрытий». 2010 г. 4) На УСУ ВГК ИТ СО РАН с использованием метода лазерной абляции синтезирован ряд новых нанокластерных систем. Впервые зарегистрированы стабильные кластеры фосфора с полой структурой типа фуллерена. Это стимулировало широкие исследования в мире по синтезу неорганических фуллереновых материалов на основе фосфора. Так же на УСУ ВГК ИТ СО РАН впервые синтезирован целый ряд нанокластеров и наноструктурных пленок сложных полупроводников (оксид и сульфид цинка, фосфид индия) различной стехиометрии и проведены пионерские исследования их стабильности и химической активности в газовой фазе. Впервые показано, что в лазерной плазме может быть осуществлено эффективное допирование наночастиц сульфида цинка атомами переходных металлов. Синтезированные наноструктуры могут найти применение в катализе, в нано- и оптоэлектронике, в солнечной энергетике, в изделиях спинтроники.

Направления научных исследований, проводимых на УНУ:

  • неравновесные процессы в потоках разреженного газа и плазмы;
  • разработка методов диагностики потоков разреженного газа и плазмы;
  • изучение релаксационных процессов и их роли в формировании градиентных течений в сопла и струях;
  • газодинамика неравновесных сверхзвуковых струйных течений в режимах от свободно-молекулярного до сплошного, в том числе турбулентного;
  • истечение жидкостей и газожидкостных смесей в вакууме;
  • получение наноструктур;
  • термогазодинамика космических кораблей и орбитальных станций;
  • природа сферической стратификации тлеющих разрядов;
  • поведение вещества под действием импульсов мощного лазерного излучения;
  • формирования кластеров при импульсной лазерной абляции твердых материалов;
  • изучение динамики возбужденных кластеров в газовой фазе и плазме;
  • подготовка специалистов на базе кафедры неравновесных процессов Новосибирского Государственного Университета и кафедры технической теплофизики Новосибирского Государственного Технического Университета.

Приоритетные направления (указ Президента РФ N 899):

  • Индустрия наносистем
  • Рациональное природопользование
  • Энергоэффективность, энергосбережение, ядерная энергетика

Состав УНУ и вспомогательное оборудование: (номенклатура — 22 ед.)

KD2 Pro
Фирма-изготовитель:  Decagon
Страна происхождения:  Соединённые Штаты Америки
Год выпуска:  2015
Количество единиц:  1
Назначение, краткая характеристика: Прибор для определения теплофизических свойств материалов.

ВС-2
Фирма-изготовитель:  Россия
Страна происхождения:  Россия
Год выпуска:  1985
Количество единиц:  1
Назначение, краткая характеристика: Высоковакуумная камера ВС-2 с системой формирования газодинамического молекулярного/кластерного пучка (объем 2 м3, 3 дифференциально откачиваемые секции, предельный вакуум 10-5 Па, скорость откачки 10000 л/с).

ВИКА
Фирма-изготовитель:  Россия
Страна происхождения:  Россия
Год выпуска:  1985
Количество единиц:  1
Назначение, краткая характеристика: Крупномасштабная вакуумная установка ВИКА рабочим объемом 35 м3.

ВИКИНГ
Фирма-изготовитель:  Россия
Страна происхождения:  Россия
Год выпуска:  1985
Количество единиц:  1
Назначение, краткая характеристика: Крупномасштабная вакуумная установка ВИКИНГ рабочим объемом 150 м3.

ВС-3
Фирма-изготовитель:  Россия
Страна происхождения:  Россия
Год выпуска:  1985
Количество единиц:  1
Назначение, краткая характеристика: Высоковакуумная камера ВС-3 с системой формирования газодинамического молекулярного/кластерного пучка (объем 2 м3, 3 дифференциально откачиваемые секции, предельный вакуум 10-5 Па, скорость откачки 10000 л/с).

емкостный датчик абсолютного давления Баратрон
Фирма-изготовитель:  MKS Instruments
Страна происхождения:  Великобритания
Год выпуска:  2009
Количество единиц:  1
Назначение, краткая характеристика: измерение низкого давления

Измеритель магнитной восприимчивости
Фирма-изготовитель:  Fungilab
Страна происхождения:  Испания
Год выпуска:  2014
Количество единиц:  1
Назначение, краткая характеристика: Измерение магнитной восприимчивости нанопорошков

Источник питания ADEL-H-10DC-200
Фирма-изготовитель:  ООО "Прикладная электроника"
Страна происхождения:  Россия
Год выпуска:  2015
Количество единиц:  1
Назначение, краткая характеристика: Источник питания

Квадрупольный масс-спектрометр Hiden Analytical
Фирма-изготовитель:  HidenAnalytical
Страна происхождения:  Великобритания
Год выпуска:  2001
Количество единиц:  1
Назначение, краткая характеристика: Масс-спектрометрические измерения. Диапазон измерения 0,1 - 1000 а.е.м.

Комплект емкостных манометров Баратрон
Фирма-изготовитель:  MKS Instruments
Страна происхождения:  Великобритания
Год выпуска:  2009
Количество единиц:  1
Назначение, краткая характеристика: Измерение давления до 0.01 Pa

координатный механизм
Фирма-изготовитель:  FESTO
Страна происхождения:  Германия
Год выпуска:  2006
Количество единиц:  1
Назначение, краткая характеристика: перемещение устройств в работающей вакуумной камере

масс-спектрометр HPR-60
Фирма-изготовитель:  HidenAnalytical
Страна происхождения:  Великобритания
Год выпуска:  2007
Количество единиц:  1
Назначение, краткая характеристика: Масс-спектрометрические измерения

Мобильный прибор для сопоставления теплового сопротивления наножидкостей
Фирма-изготовитель:  ИТ СО РАН
Страна происхождения:  Россия
Год выпуска:  2010
Количество единиц:  1
Назначение, краткая характеристика: Измерение теплопроводности наножидкостей. Время измерения 200 мс.

откачная станция TSH071E
Фирма-изготовитель:  Криосистемы
Страна происхождения:  Россия
Год выпуска:  2008
Количество единиц:  2
Назначение, краткая характеристика: Откачной пост для создания высокого вакуума

Плазмохимический реактор с лазерной активацией плазмы
Фирма-изготовитель:  ИТ СО РАН
Страна происхождения:  Россия
Год выпуска:  2007
Количество единиц:  1
Назначение, краткая характеристика: Синтез кластеров и наноструктур. Давление рабочего газа 0,1-10000 Па, температура газа 300-1200 К.

Регулятор массового расхода
Фирма-изготовитель:  MKS Instruments
Страна происхождения:  Великобритания
Год выпуска:  2008
Количество единиц:  2
Назначение, краткая характеристика: Регулятор массового расхода

регулятор расхода цифровой
Фирма-изготовитель:  MKS Instruments
Страна происхождения:  Великобритания
Год выпуска:  2012
Количество единиц:  3
Назначение, краткая характеристика: регулятор подачи газа

Ротационный вискозиметр
Фирма-изготовитель:  ZH instruments
Страна происхождения:  Чехия
Год выпуска:  2014
Количество единиц:  1
Назначение, краткая характеристика: Измерение вязкости жидкости

Тесла/ гауссметр KOSHAVA-5-USB
Фирма-изготовитель:  Wuntronic
Страна происхождения:  Германия
Год выпуска:  2016
Количество единиц:  1
Назначение, краткая характеристика: Прибор для измерения

Устройство формирования потоков газовых смесей УФПГС-4
Фирма-изготовитель:  Современное лабораторное оборудование
Страна происхождения:  Россия
Год выпуска:  2012
Количество единиц:  1
Назначение, краткая характеристика: Подача смеси газов

Фемтосекундный лазерный комплекс
Фирма-изготовитель:  ООО "Иверия"
Страна происхождения:  Россия
Год выпуска:  2011
Количество единиц:  1
Назначение, краткая характеристика: Накачка аргоновым лазером 10 Вт,длительность 80 fs.

Эксимерный ArF-лазер PSX-100
Фирма-изготовитель:  Neweks AS
Страна происхождения:  Эстония
Год выпуска:  2008
Количество единиц:  1
Назначение, краткая характеристика: Абляция материалов, фотоионицация молекул и кластеров. Длина волны 193 нм, длительность импульса 5 нс, энергия 4 мДж.

Услуги УНУ: (номенклатура — 5 ед.)

Для подачи заявки на оказание услуги щелкните по ее наименованию

Приоритетные направления (указ Президента РФ N 899):  Индустрия наносистем

Приоритетные направления (указ Президента РФ N 899):  Индустрия наносистем

Приоритетные направления (указ Президента РФ N 899):  Индустрия наносистем

Приоритетные направления (указ Президента РФ N 899):  Индустрия наносистем

Приоритетные направления (указ Президента РФ N 899):  Индустрия наносистем; Энергоэффективность, энергосбережение, ядерная энергетика

Методики измерений, применяемые на УНУ: (номенклатура — 16 ед.)

Весовая методика измерения глубины лазерной абляции.

Газодинамический метод получения металлополимерных пленок с наночастицами металла во фторполимерной матрице с бактерицидными свойствами.

Газодинамический метод получения наночастиц серебра с возможностью регулировки их размера путем изменения параметров торможения.

Измерение функций распределения наночастиц по размеру в газокапельных потоках.

Масс-спектрометрическая методика диагностики потоков газа и плазмы.

Метод осаждения пленки тефлоноподобного материала из высокотемпературной скоростной струи окиси гексафторпропилена (C3F6O)) на мишень в вакуумной камере.

Методика лазерного напыления наноструктурных пленок.

Методика определения теплофизических параметров материалов
Наименование организации, аттестовавшей методику:  Федеральное государственное унитарное предприятие ВНИИМ им.Д.И. Менделеева
Дата аттестации:  05.07.2015

Методика измерения локальных параметров пристенных пленок жидкостей (толщины и скорости) емкостными датчиками.

Газодинамический метод получения металлополимерных пленок с наночастицами металла во фторполимерной матрице с уникальными оптическими свойствами.

Методика измерения теплопроводности жидких сред
Методика уникальна:  для России

Методика измерения мгновенного значения коэффициента отражения материалов в процессе их лазерного облучения
Методика уникальна:  для России

Методика синтеза коллоидных растворов наночастиц методом лазерной абляции в жидкости
Методика уникальна:  для России

Оптическая методика измерения порога плавления материалов.

Плазменно-дуговая методика синеза оксидных наночастиц.

Плазменно-дуговая методика синтеза углеродных наночастиц.

Вернуться к списку УНУ

 

Для просмотра сайта поверните экран