This version of the page http://onu.edu.ua/?type=ua&action=nnvc (0.0.0.0) stored by archive.org.ua. It represents a snapshot of the page as of 2008-08-03. The original page over time could change.
Офіційний сайт Одеського національного університету імені І. І. Мечникова
офіційний сайт
Одеського національного університету
імені І. І. Мечникова
Українська версія
Повернутися назад Наука \ Навчально-науково-виробничий центр
Загальна інформація
Структура університета
Міжнародне співробітництво
Абітурієнту
Наука
Наукова-дослідна частина
Підготовка наукових кадрів
Наукові розробки
Наукові видання
Наукова бібліотека
НД інститути та лабораторії
Навчально-науково-виробничий центр
Літні школи
Наукові конференції
Галереї
Культурна діяльність
Інформаційний портал

Навчально-науково-виробничий центр при Одеському національному університеті імені І. І. Мечникова

Директор Навчально-науково виробничого центру при ОНУ кандидат фізико-математичних наук, старший науковий співробітник, член-корреспондент Академії зв‘язку України Глауберман Михайло Абович

Навчально - науково - виробничий центр при Одеському державному університеті імені І.І.Мечникова (ННВЦ при ОДУ) було створено згідно з Розпорядженням Ради міністрів УРСР № 3-р від 05.01.1988 р. та наказами Міністерства вищої та середньої спеціальної освіти УРСР від 21.01.1988 р. N 29 та від 25.02.1988 р. N 86 на базі Чорноморського відділення Головного науково - дослідного та інформаційного обчислювального центру Держплану УРСР. Згідно до Указу Президента України № 105 від 11.09.2000р. про надання Одеському університету статусу національного Центр перейменовано в Навчально - науково - виробничий центр при Одеському національному університеті імені І.І.Мечникова (ННВЦ при ОНУ)

Навчально - науково - виробничий центр при Одеському національному університеті ім. І.І.Мечникова є структурним підрозділом ОНУ імені І.І.Мечникова.

За штатним розписом в ННВЦ при ОНУ працює 32 співробітника,науковою та науково-технічною роботою займаються 23, в тому числі 7 кандидатів фізико-математичних та технічних наук.

Кандидати наук

  • Андрєєв В.І., к.ф.-м.н, ст.н.сп.
  • Васильківська О.О., к.ф.-м.н, зав. відділом організації навчального процесу
  • Глауберман М.А., к.ф.-м.н, ст.н.сп., директор ННВЦ при ОНУ
  • Єгоров В.В., к.т.н. – зав. відділом фізичних досліджень
  • Козел В.В., к.ф.-м.н.
  • Кулініч О.А., к.ф.-м.н, докторант
  • Фастиковський П.П., к.ф.-м.н.

На основі сумісництва працює д.т.н., професор Дорошенко О.В.

Структурно ННВЦ:

  • Адміністративно – управлінського персоналу (АУП)
  • Відділ наукового аналізу та розробки прикладних
  • Ввід автоматизованих систем (відділ 22)
  • Відділ прикладної математики та інформаційних систем (відділ 24)
  • Відділ фізичної електроніки (відділ 25)
  • Відділ фізичних досліджень (відділ 50)
  • Сектор напівпровідникових перетворювачів (сектор 5001)
  • Сектор теоретичних та прикладних досліджень (сектор 5002)
  • Відділ організації навчального процесу (відділ 60)

Головними завданнями діяльності ННВЦ при ОНУ є проведення на основі Закону України «ÐŸÑ€Ð¾ освіту» навчальної, наукової, виробничої, методичної, та інших видів діяльності з метою подальшого розвитку відповідних галузей народного господарства, в тому числі:

Навчальна діяльність

Участь у процесі навчання студентів в організації та забезпеченні навчальної діяльності університету шляхом викладання (за погодженням з відповідними кафедрами) окремих спеціальних курсів, створення сумісних навчально-наукових лабораторій з їх подальшим сумісним використанням, керівництво курсовими та дипломними роботами, керівництво аспірантами в окремих наукових напрямках

Організація та забезпечення навчального процесу для іноземних громадян згідно з програмою підготовчого відділення університету для вступу до вищих учбових закладів різного рівня акредитації (відділ 60).

Наукова діяльність

Проведення на основі передових інформаційних технологій наукових досліджень та виконання розробок і впровадження автоматизованих та автоматичних систем управління в різних галузях народного господарства; розробка й впровадження програмного забезпечення (відділи 22, 24);
Розробка та впровадження засобів, методів і способів збору, накопичення, обробки та передачі інформації, давачевих систем для різних потреб;
Проведення науково - дослідних, проектно - конструкторських, проектно - технологічних та інших робітв галузі фізики, інженерної фізики, досліджень, пов’язаних з проблемою розробки та створення екологічно чистих та малоенергоємних інженерних систем теплохолодозабезпечення нового покоління (холодильні та теплонасосні системи, системи кондиціювання повітря) на основі адсорбційних циклів з використанням сонячної енергії (відділи 25, 50);
Виконання за рахунок власних коштів та засобів пошукових науково-дослідних робіт з метою пошуку можливих нових напрямків досліджень та розширення сфер застосування окремих відомих результатів;
Використовування результатів наукових досліджень для формування тем курсових, дипломних та дисертаційних робіт, тематики проходження виробничої практики студентів та стажування спеціалістів (викладачів та науковців).

Виробничій діяльності

Розробка, виробництво та впровадження експериментальних зразків первинних напівпровідникових перетворювачів різноманітних фізичних величин та елементної бази мікроелектроніки;
Створення та накопичення дослідно - виробничої бази для проведення експериментів та дрібносерійного виготовлення на замовлення споживачів елементів твердотільної електроніки;
Розробка та впровадження на замовлення споживачів наявних розробок з програмного забезпечення;
Надання на замовлення споживачів інформаційно - обчислювальних послуг, включаючи виконання виробничих розрахунків;

Основні результати фундаментальних досліджень

  • З використанням сучасних теоретичних та експериментальних засобів дослідженьвстановлені властивості та запропонована модель реальної структури приповерхневої області в кремнієвих шарових структурах діоксид кремнію – кремній, що базується на механізмі виникненняпластичної напруженостіна межі розподілу, яка обумовлює утворенняперехідної області кремнію.Доказано, що на межі разупорядкований кремній – область, яка містить дислокаційні сітки, має місце стрибок у щільності енергетичних рівнів захоплення електронів. (Науковий керівник ст.н.співр., к.ф.-м.н. Кулініч О.А.)
  • Створенатеорія, яка дозволяє не тільки якісно, але й кількісно оцінити зменшення поверхневого потенціалу структур метал-нанорозмірний оксид кремнію-кремній при збільшенні вологості оточуючого середовища.Визначено, що швидкість зменшення поверхневого потенціалу пов’язана зі швидкістю збільшення щільності поверхневих станів, які генеруються, зі щільністю«Ð°Ð²Ñ‚обіографічних» поверхневих уловлювачів та з електрофізичнимипараметрами оксиду та напівпровідника. (Науковий керівникпров.н.співр., к.ф.-м.н. Фастиковський П.П.)
  • Створено фізико-математичну модель процесів складного тепло-масообміну в багатошарових й багатоканальних структурах абсорбера і прозорого покриття полімерних СК, з урахуванням специфічного характеру руху теплоносія, процесів нестаціонарної теплопередачі і зменшення конвективних і радіаційних втрат.(Науковий керівник ст.н.співр., к.ф.-м.н. Глауберман М.А.)
  • Конкурентноспроможні прикладні розробки та новітні технології за приоритетними напрямами розвитку науки і техніки:

Нові комп‘ютерні засоби

  • Одним з напрямів діяльності є розробка і впровадження автоматизованих систем управління, обліку і прийому платежів, систем доступу. Для розробки нашими фахівцями використовуються інструментальні засоби фірми Software AG (Німеччина), такі як:
  • NATURAL Developer - єдине середовище розробки прикладних систем;
  • СУБД ADABAS З Enterprise Server - пост реляційна база даних, для критично важливих OLTP систем - СУБД ADABAS D Enterprise Server - реляційна база даних, вживана для побудови аналітичних OLAP систем - TAMINO XML Server
  • нформаційний сервер для побудови інформаційно-пошукових INTERNET орієнтованих систем
  • Засоби інтеграції різнорідних прикладних систем Entire X Communicator, Entire Broker, Entire Net-Work системи, що розробляються, можуть функціонувати на різнорідній технічній базі PC
  • орієнтовані UNIX системи Універсальні ЕОМ (Mainframe) і в різних операційних системахVM / ESA, OS /390, WINDOWS 98/ NT /2000/ XP, UNIX, LINUX .

Приклади програмних розробок

  1. Система автоматизації банку (САБ) з вбудованою внутрішньою платіжною системою. Основне призначення САБ - автоматизація робіт і послуг, які виконуються з юридичними і фізичними особами в банках, в їх відділеннях. Використовування сучасних підходів до обробки інформації банку дозволяє:
    1. Найефективніше інтегрувати централізовану і децентралізовану обробку даних;
    2. Максимально підключити фахівців банку до обробки оперативної інформації і грамотно ухвалювати рішення.
    3. Обробляти інформацію в реальному масштабі часу;
    4. Прискорювати обслуговування клієнтури;
    5. Оперативно управляти ресурсами;
    6. Знизити кількість помилок персоналу;
    7. Контролювати рух документів відповідно до технології обробки документів;
      САБ базується на технології клієнт-сервер, що дозволяє на сучасних комп'ютерних засобах одержати кращий результат з досить малими витратами для устаткування робочого місця. САБ, що масштабується, багатоплатформена система, оскільки СУБД ADABAS підтримує багатопроцесорні, кластерні рішення на всіх відомих в світі платформах. Мовне середовище NATURAL забезпечує інтуїтивно-зрозумілий графічний, призначений для користувача, інтерфейс, що знижує витрати на упровадження і експлуатацію системи.
  2. Автоматизована система управління підприємством (САП) Система складається з наступних модулів:
    1. Виробництво, зберігання і реалізація різноманітної продукції.
    2. Планування проведення роботи на будь-який часовим період (день, тиждень, місяць, квартал, рік, на перспективу).
    3. Фінансове управління і планування.
    4. Управління персоналом

Робота з постачальниками і споживачами САП побудована на основі сучасних підходів до управління і автоматизації. Основними елементами, якими маніпулює система, є так звані «Ð±Ñ–знес процеси». САП має нагоду побудови автоматизації територіально розподілених структурних підрозділів як в режимі ON-LINE, так і в OFF-LINE режимі. При рішенні як в ON-LINE, так і в OFF-LINE режимах управлінська інформація обробляється в режимі реального часу. При бажанні замовника, можливе включення підсистем «Ð•Ð»ÐµÐºÑ‚Ñ€Ð¾Ð½Ð½Ð¸Ð¹ Інтернет магазин», «Ð•Ð»ÐµÐºÑ‚ронний стіл замовлень». САП базується на технології клієнт-сервер, що дозволяє на сучасних комп'ютерних засобах, одержати кращий результат з досить малими витратами для устаткування робочого місця.

САП, що масштабується, багатоплатформна система, оскільки СУБД ADABAS підтримує як багатопроцесорні, кластерні рішення на всіх відомих в світі платформах. Мовне середовище NATURAL забезпечує інтуїтивно-зрозумілий графічний призначений для користувача інтерфейс, що знижує витрати на упровадження і експлуатацію системи. Є реалізація даної системи в середовищі MAIN FRAME IBM 9672 з використовування операційної системи IBM VM/ESA. Дана конфігурація може бути використана для побудови систем управління крупним підприємством.

На основі САП розроблена, впроваджена й супроводжуєтьсяза авторським наглядом автоматизована система управління виробночо-господарською діяльністю підприємства «ÐžÐ´ÐµÑÑŒÐºÐ¸Ð¹ каравай» HLEB-01.001.

  • Розроблена концепція й створено програмний продукт готовий до впровадження для програмно-апаратного комплексу, який дозволяє автоматизувати всі сторони функціонування Ради будь-якого рівня (область, місто, район).
  • Розроблена, впроваджена й супроводжується за авторським наглядом автоматизована електронна система голосування Одеської обласної Ради.
  • Розроблена й впроваджена нова модифікація автоматизованої електронної системи голосування для Великомихайлівської районної Ради Одеської області.

У даній системі раціонально поєднуються цікаві апаратні і програмно-технологічні рішення, що дозволяє зробити систему не дорогою, надійною, та достатньо простою в монтажі і експлуатації. Мова програмування С, C++, MS Visual Basic для Windows. У цій розробці запропонована нова версія системи з використанням «Ñ‡Ñ–Ð¿-карт» і програмного забезпечення NATURAL/ADABAS.

На стику інженерної фізики й прикладної математики проводяться роботи, які пов’язані з механікою твердого тіла, яке зазнає деформації. З використанням методу кінцевих елементів, які реалізовані у програмному комплексі SCAD Soft, проводиться чисельний аналіз напружено – деформованого стану комбінованих систем, що зазнають дію природних і техногенних факторів.

Новітні технології та ресурсозберігаючі технології:

  • Отримані результати теоретичних досліджень процесів складного тепло-масообміну в багатошарові й багатоканальних полімерних структурах дають змогу для створення нового покоління плоских сонячних колекторів (СК), що забезпечить зниження вартості й ваги, у порівнянні із традиційними колекторами з кольорових металів, на 40-60 %, при збереженні високої ефективності, а також екологічну чистоту в межах усього життєвого циклу існування сонячних систем на основі полімерних СК.
  • Область використання полімерних СК - сонячні системи автономного гарячого водозабезпечення житлових і виробничих об’єктів.

Теоретичні результати розробки можуть бути використані при підготовці фахівців з теплофізичних дисциплін, за спеціалізаціями: «ÐÐµÑ‚радиційні джерела енергії», «Ð•Ð½ÐµÑ€Ð³Ð¾ÐºÐ¾Ð¼Ð¿Ð»ÐµÐºÑÐ¸ в нетрадиційній енергетиці».

В області напівпровідникової мікроелектроніки розроблені теоретичні основи й створені експериментальні зразки сенсорів магнітного поля, тиску, вологості, радіаційного випромінювання.

Розроблено, створено й впроваджується у виробництво (сумісно з виробничо-технічним підприємством „Каре”, м. Одеса)іонізатор кисню повітря (електроефлювіальний генератор супероксиду), у якому застосовано новий спосіб генерації аероіонів.

Інформація про заходи, що здійснювалися спільно з науковими установами НАН та галузевих академій наук України, з підприємствами:

Центр співпрацює з науковими установами, які проводять дослідження у споріднених наукових напрямах фізика, твердотільна мікроелектроніка

  • Київ – інститут напівпровідників НАН України
  • Харків - інститут монокристалів НАН України
  • Чернівці – науково-виробниче об’єднання «Ð“равітон»
  • Львів – науково-дослідний радіотехнічний інститут, з останнім виконується Державне замовлення по НДКР.

По тематиці «Ð°Ð»ÑŒÑ‚ернативна енергетика» ННВЦ при ОНУ здійснюєнаукове та науково – технічне співробітництво з ЗАТ «Ð”ІХТ», групи «ÐÐ¾Ñ€Ð´» (м. Донецьк).

Наші розробки

Іонізатор кисню «Ð­ÐžÐ›»

Напівпровідникові сенсори

Все своє життя, від моменту народження до самої смерті, живий організм одержує інформацію з навколишнього світу.На її основіі будується взаємодія кожної конкретної живої істоти і навколишнього середовища ,. Як ланка, що сприймає інформацію від зовнішнього світу і передає в мозок для аналізу і ухвалення яких-небудь дій, служать органи чуття. Матеріальні предмети і явища, впливаючи на ці органи, викликають збудження нервової тканини, а, коли це збудження досягає кори головного мозку, виникають відповідні відчуття. Відчуття у живих організмів з'являються лише на певному ступені розвитку. Чим вищу організацію має тварина, тим більше багатоманітні і досконалі його відчуття і тим більше осмисленим стає його поведінка. Відчуття людини завжди носять усвідомлений характер і єчастиною мислення - активного процесу віддзеркалення об'єктивної дійсності. Завдяки мисленню люди пізнають закони природи і використовують їх в своїй практичній діяльності.

Всі відчуття можна підрозділити на дві групи. До першої відносяться відчуття, що відображають властивості предметів і явищ матеріального миру. До них відносяться: зорові, слухові, нюхові, смакові і шкірні. До другої групи відносяться відчуття,що відображають рухи різних частин нашого тіла і стан наших внутрішніх органів.
За довгі роки свого існування людство переконалося, що для підвищення якості життя органів чуття, скупо відпущеного йому природою, що є в його розпорядженні, не завжди достатньо. Наприклад, людина не відчуває магнітне поле, тому дуже корисним винаходом виявився маленький пристрій - компас, що дозволяє у будь-який момент визначити напрям на магнітний полюс Землі. Його використовування підвищило безпеку здійснення великих і малих подорожей, внаслідок чого було зроблено багато важливих географічних відкриттів. Очевидно, що використовування різних «Ð·Ð°Ð¼Ñ–нників» органів чуття, а також пристроїв, що розширюють можливості спілкування людини з навколишнім середовищем, вельми бажано і перспективно для поліпшення життєвих кондицій людства.

У наш час стрімкий розвиток електроніки і обчислювальної техніки виявився передумовою для широкої автоматизації найрізноманітніших процесів в промисловості, в наукових дослідженнях, в побуті. Проте реалізація цієї передумови значною мірою визначається можливостями пристроїв для отримання інформації про регульований параметр або процес. Такі пристрої, що перетворюють вимірювані фізичні величини в адекватний їм електричний сигнал, називаються датчиками, або сенсорами. Зрозуміло, застосування датчиків не обмежується тільки автоматизованими системами, оскільки вони можуть виконувати також функції елементів просто вимірювальних систем. В результаті постійної гострої потреби в датчиках можливості вимірювальної техніки завжди обмежувалися розвитком сенсоріки - областю науки і техніки, що займається розробкою і створенням датчиків. Наприклад, в набуваючій все більш актуальне значення проблемі контролю навколишнього середовища по нинішній час немає датчика, здатного змагатися з людським носом при визначенні запахів або при визначенні смакових домішок в свіжій воді, хоча окремі запахи і склади успішно реєструються.

З розвитком технічного прогресу істотні зміни зазнали також і датчики. На зміну електромеханічним і електровакуумним пристроям прийшли твердотільні (напівпровідникові, п'єзоелектричні і т.п.) елементи і прилади, які потім все більше і більше сталі витіснятися інтегральними схемами. Розвиток техніки детектування магнітних і електричних полів, електромагнітних хвиль (від інфрачервоного до ультрафіолетового діапазону), малих кількостей домішків в рідких і газоподібних середовищах істотно розширили можливості вимірювань на видалених, труднодоступних, рухомих і т.п. об'єктах. Це зробило необов'язковим (як було раніше) розташування датчиків безпосередньо у об'єкту.
Загальні тенденції до мініатюризації і комп'ютеризації торкнулися, безумовно, і сенсоріки. При цьому сигнал датчика, в більшості випадків аналоговий, тобто безперервний, як і всі фізичні величини в навколишньому нас світі, для обробки в мікропроцесорі повинен бути представлений в цифровому вигляді. Це здійснюється звичайно інтерфейсним пристроєм, що включає аналого-цифровий перетворювач. Останнім часом разом із створенням датчиків, що мають цифровий вихідний сигнал, спостерігається тенденція до конструктивного об'єднання датчиків з мікропроцесорними пристроями, тобто створенню так званих інтелектуальних датчиків, частка яких в загальному об'ємі виробництва датчиків безперервно росте.

Висока чутливість електричних характеристик напівпровідників до різних зовнішніх подразнювачів дозволяє використовувати їх для вимірювання відповідної дії. Практично всі відомі види енергії можна перетворити за допомогою напівпровідникових приладів. Вдосконалення технологій мікроелектроніки, що використовують напівпровідникові матеріали (в основному - кремній), фото-, електронної і рентгенівської літографії, селективнихтравників і груповий спосіб виробництва, дозволило розширити сфери застосування датчиків і до того ж підвищити їх точність, швидкодію, надійність, довговічність, зручність сполучення з електронними вимірювальними схемами. Масовий характер виробництва напівпровідникових датчиків сприяє зниженню їх ціни, що також є важливим чинником, який визначає їх упровадження в практику.
Далі представлені деякі типи напівпровідникових сенсорів різних фізичних величин, які розробляються у навчально-науково-виробничому центрі при Одеському національному університеті імені І.І.Мечникова.

Датчики магнітного поля

У сучасному світі ці сенсори широко використовуються в двох напрямах. По-перше - для реєстрації явищ, пов'язаних з протіканням електричного струму, де магнітне поле виникає природним чином, через фундаментальні фізичні закономірності. Такі явища зустрічаються повсюдно - це електричні процеси в живій клітині, атмосферні явища, магнетизм небесних тіл і, нарешті, в такій важливій для нинішнього народного господарства області, як отримання і транспортуванням електроенергії. Очевидно, що цей напрям безпосередньо пов'язаний з питаннями біології, освоєння природних ресурсів, охорони навколишнього середовища, енергетики.

Другий напрямок використання характеризується тим, що магнітне поле створюється штучно як засіб передачі інформації неелектричної природи. Значення магнітних носіїв інформації - стрічок і дисків - настільки велике і загальновідоме, що спеціально зупинятися на цьому питанні надмірно. Інша область застосування, в найзагальнішому вигляді, зводиться до передачі інформації про положення і переміщення різних тіл в просторі. Без такої функції неможливо уявити собі роботу жодного автоматичного пристрою - починаючи від новітніх сенсаційних зразків "високих технологій" і кінчаючи найтривіальнішими предметами сучасного ужитку. Ця функція - функція спілкування "розумного" пристрою із зовнішнім світом. Адже тому і представляється він "розумним", що здатен певним чином реагувати на всілякі зміни зовні, які виникають через випадкові або очікувані обставини і вимагають негайної реакції без залучення людини (наприклад, подача струму в ланцюзі електродвигуна при певних положеннях його валу), або є проявом безпосереднього виконанню нашої волі (хоча б натиснення клавіші).

Якщо в питаннях реєстрації специфічних природних явищ і зчитування інформації з магнітних носіїв датчики магнітного поля є природними монополістами, то як чутливі елементи автоматичних пристроїв широко використовуються і датчики інших фізичних величин. Так, для відстеження тих же положень і переміщень, разом з магнітними сенсорами широко використовуються оптичні датчики і датчики тиску. Не вдаючись в детальне обговорення їх відносних переваг і недоліків (ясно, що і те, і інше має місце залежно від конкретних умов), відзначимо лише, що область застосування датчиків тиску обмежена лише малими переміщеннями, а оптичні сенсори в умовах практичної експлуатації ненадійні зважаючи на неминучі забруднення. Магнітні ж датчики позбавлені таких обмежень.

У широко вживаних сьогодні магнітних датчиках (так званих датчиках Холу і магніторезисторах) використовуються фундаментальні фізичні ефекти, відкриті ще у середині XIX століття. За минулий час ці ефекти були досконально вивчені, так що засновані на них датчики природним чином морально застаріли. Якісно новий напрям в магнітосенсориці виник в 60-х - 70-х роках XX століття як результат всебічного вивчення напівпровідників. У напівпровідникових структурах був знайдений ряд нових механізмів магніточутливості, що спричинило за собою появу ряду нових типів магнітних датчиків, кожен зяких "спеціалізувався" на окремому механізмі чутливості.

У одному з типів таких датчиків - магнітотранзисторах (МТ) - взаємодіють всі ці механізми, кожний з яких виявляється в більшій або меншій мірі залежно від конкретної конструкції. Складна взаємодія різних ефектів в МТ робить ці структури цікавими об'єктами дослідження і відкриває широкі перспективи їх практичного використовування.
Науковим колективом ННВЦ при ОНУ впродовж останніх тридцяти років виконаний великий об‘єм дослідницьких робіт по вивченню фізичних процесів в МТ, визначенню їх перетворювальних можливостей і створенню на їх основі датчиків магнітного поля як широкого, так і вузькоспеціального застосування. Підсумком цих робіт є побудова математичних моделей МТ, встановлення залежності між їх електрофізичними і конструктивно-технологічними параметрами, визначення методики і основних напрямів їх конструктивної оптимізації. На основі цих результатів сформульована єдина концепція МТ, запропонована серія конкретних конструкцій МТ з поліпшеними характеристиками і розширеними функціональними можливостями, створений ряд магнітокерованих електронних пристроїв різного призначення.

Одним з важливих наукових досягнень останніх років з'явився висновок про внутрішню суперечність традиційних уявлень про механізми чутливості МТ в одному з практично важливих робочих режимів і створення нової теорії МТ для такого режиму. В даний час розвиток цієї теорії, її експериментальна перевірка і визначення нових перспектив в зв'язку з цим складає основний напрям діяльності.
Стан розробки – експериментальний зразок.

Датчики вологості

Інтерес до вимірювання або контролю змісту вологи в навколишньому повітрі визначається в першу чергу тим, що вогкість повітря впливає на самопочуття людей. Дуже сухе повітря викликає, наприклад, збільшення числа простудних захворювань, перш за все органів дихання, тоді як при підвищеній вогкості через посилене потовиділення виникає відчуття дискомфорту. У зв'язку з цим в кондиційованих приміщеннях важливо підтримувати оптимальну вогкість повітря. При цьому її значення в кожен теперішній момент визначаються датчиками вогкості. Проте, вимірювання або контроль вогкості важливі не тільки з погляду людського комфорту, але також з погляду широкого спектру виробництв і технологій. Так, часто необхідний контроль вогкості у ряді виробництв хімічної, деревообробної і харчової промисловості, при зберіганні і переробці сільгосппродукції, а також у ряді інших областей практичної діяльності.

Для широкого використовування датчики вогкості повинні задовольняти наступним вимогам: достатня чутливість в широкому інтервалі вогкості, швидкість спрацьовування при різкій зміні вогкості, відтворність результатів вимірювання, достатня точність вимірювання, надійність, простота пристрою і дешевизна, можливість використовування в електричних схемах. Останньому пункту явно не задовольняють добре знайомі всім з школи волосяні гігрометри і термометричні психрометри. Серед різних типів датчиків вогкості найзручнішими для новітніх автоматизованих систем контролю є ті, робота яких ґрунтується на їх електричних властивостях, таких як опір і місткість. В даний час багато уваги приділяють розробкам датчиків вогкості на основі шаруватих структур метал - діелектрик - напівпровідник (МДН-структури), як найефективнішим і технологічнішим. Оскільки вологочутливість товстих діелектричних шарів, звичайно використовуваних в МДН-структурах (наприклад, двоокису кремнію), досить низька (що пов'язане з їх недостатньою пористістю), то часто використовують високопористі вологочутливі полімерні плівки. Принцип роботи цих датчиків заснований на процесі капілярної конденсації вологи з навколишнього газового середовища в діелектричному шарі, унаслідок чого міняється діелектрична проникність цього шару і, як наслідок, вимірювана ємність МДП-структури. Проте, не дивлячись на високу вологочутливість таких плівок, їх використовування призводить до зростання деградаційних процесів в структурах і ускладнює технологію. Крім того, ці датчики вогкості мають такі недоліки, як нелінійність і гістерезис робочої характеристики (залежності вихідного електричного сигналу від вогкості), що значно погіршує їх точність.

У ННВЦ при ОНУ розробляються ємкісні датчики вогкості на основі структур метал - тунельно-тонкий оксид - кремній (МТОН-структури).В порівнянні з МДН-структурами, кремнієві МТОН-структури більш перспективні. Зв'язано це, в першу чергу, з тим, що власні оксиди цих структур мають значно більшу пористість, а, отже, і вологочутливість, що дозволяє без використовування полімерних плівок і при простішій технології одержувати високочутливі датчики вогкості. Такі датчики, крім того, мають лінійну характеристику в широкому діапазоні відносної вологості (від10% до 98 %), швидким відгуком, вищою точністю.
Стан розробки – експериментальний зразок.

Датчики радіації

Дія іонізуючої радіації на живий організм завжди викликала цікавість, з моменту відкриття і перших кроків застосування, тому що з самого початку люди виявилиїї негативний вплив. Радіація смертельно небезпечна. При великих дозах вона викликає небезпечні ураження тканин, а при малих - може викликатирак та ініціювати генетичні дефекти, які, можливо, проявляться у дітей та онуків людини, що була опромінена, або навіть у його ще більш віддалених нащадків. На довершення всіх бід, органи чуття людинине відчуваютьрадіації безпосередньов момент її дії і не можуть попередити його про наявність грізної небезпеки. Разом з тим, в багатьох сферах діяльності людини неможливо повністю відмовитись від використання джерел радіаційного випромінювання, ав оточуючому людей середовищіприсутнявелика кількість природних джерелрадіоактивного випромінювання. У зв‘язку з викладеним вище, очевидна потреба у створенні простих і надійних датчиків радіоактивного випромінювання.

В ННВЦ при ОНУ проводиться робота по розробці надійних та простих у виготовленнінапівпровідникових приладів, які дозволяють вимірювати кількісні характеристики доз радіації, отриманих людиною або іншими об‘єктами за певний час. Можливість детектування поглиненої дози іонізуючих випромінювань за допомогою МОН (метал-оксид-напівпровідник)-транзисторіввизначається тим фактом, що при опромінюванні такого транзистора, наприклад, гамма квантами або нейтронами, в діелектрику нагромаджується позитивний або негативний заряд. Накопичуючись в тонкому шарі діелектрика на межі переходу діелектрик-напівпровідник, ці заряди своїм електричним полем модулюють провідність каналу між витоком і стоком. Чим більше нагромаджується зарядів в прикордонному шарі, тим більше ця модуляція. Кількість накопиченого заряду залежить від величини поглиненої дози іонізуючих випромінювань і властивостей діелектрика.

Зміна провідності каналу МОН-транзисторів під дією іонізуючих випромінювань призведе до зміни струму, який тече через канал. Таким чином, по величині зміни канального струму, можнавизначити поглинену дозу іонізуючих випромінювань. На практиці виміряють не величину зміни струму, а, фіксуючи канальний струм, виміряють величину зміни напруги затвора (Ug), яке необхідне для отримання заданого фіксованого струму. Для малих і середніх значень поглиненої дози D (від 100 до 1000 рад) добре виконуєтьсязалежність Ug~D (для товщини оксидів менше 0,5 мкм).

Пропонований детектор спроектований і виготовлений на основі МОН-транзистора за звичайною планарною МОН-технологією із залученням додаткових технологічних операцій, що дозволяють контролювати процес виготовлення, починаючи з контролю початкових пластин кремнію і закінчуючи готовими структурами. При цьому спостерігалася мінімальна густина поверхневих станів на межі оксид - кремній, мінімальна товщина перехідного шару оксиду і необхідні значення радіаційної чутливості.
Пропонований до виробництва детектор може бути модернізований залежно від необхідного діапазону його можливого застосування.

Виготовлений детектор на основі МОН-транзистора мав наступні параметри:
Довжина каналу - 10 мкм
Ширина каналу -1500 мкм
Товщина оксиду затвора - 1 мкм
Вихідний кремній -КЭФ 4,5

При цьому реалізувалися наступні параметри:

Початкова напруга затвору -4В
Часовий дрейф(20 годин) -5 мВ
коефіцієнт температурної нестабільності -12 мВ/град.
Чутливість до гамма випромінювання (Е=1,2 МэВ,Р=0,1 Мрад / с) - 3 мВ / рад
Діапазон вимірювання поглиненої дози - 100-5000 рад
Зміна напруги затвора після витримки 250 годин -20%
Зміна радіаційної чутливості після 250 год. витримки -20%.

Стан розробки – експериментальний зразок.

Сонячні колектори

Енергозберігаючі технології, що дозволяють серйозно економити на витратах, пов'язаних з теплоенергетикою, довгий час існували у нас як якісь теоретичні додатки. Технологічні новинки, які дбайливі західні люди застосовують щосили, нам, багатим надрами і людськими ресурсами, ніби як ні до чого. А от коли пролунав грім з Російського Газпрому, ми жахнулися енергоспоживанню наших виробництв, що в рази перевершує „західнє”, а витрати на гарячу воду і опалювання стали прямо „лупити по кишенях” велику частину наших громадян.

Однією з найпривабливіших і зрозуміліших технологій енергозбереження є використовування сонячної енергії. Тут можливі два шляхи її застосування: далека від досконалості, дорога і технологічно складна система фотоелектричних батарей, що дає універсальну енергію - електрику, і проста і дешева технологія нагріву води за допомогою сонячних колекторів, широко поширена по всьому світу, де багато сонця, а у нас - в одиничних випадках.

У простому випадку колектор є термосом невеликого діаметру, завдовжки в 1-2 метри, без дзеркального покриття на внутрішніх стінках, замість якого на зовнішню сторону внутрішньої трубки нанесений шар матеріалу, ефективно поглинаючого енергію сонячного світла у всіх діапазонах випромінювання. Наявність такого шару приводить до швидкого нагріву внутрішньої стінки термоса, а наявність між внутрішньою і зовнішньою стінкою вакууму, який, як відомо, якнайкращий теплоізолятор, призводить до того, що це тепло не йде в навколишнє середовище, навіть якщо її температура негативна. Якщо тепер налити в термос воду - вона швидко нагріється, навіть в похмуру погоду, до +35-1000С незалежно від густини хмар. Головне, щоб світла було досить, а розсіяний він або прямий, великого значення не має. Така схема використовування дуже дешева і проста в експлуатації і широко застосовується у всьому світі в районах, де температура навколишнього середовища не падає нижче -100 С. Там, де температура навколишнього середовища може бути нижчою, застосовується двоконтурна схема із спеціальним пристроєм, що працює на антифризі, як теплоносії, який називається тепловою трубою. Це дещо здорожує схему, але не фатально. Існують і інші конструкції сонячних колекторів, проте основні принципивикористовування сонячної енергіїцілком очевидні з розглянутого прикладу.

Зрозуміло, що така проста і ефективна схема отримання додаткового тепла з нічого, практично без експлуатаційних витрат, набула колосального поширення у всьому світі. Попит на колектори величезний і вони стали звичною архітектурною деталлю в світовому пейзажі усюди, де проживає людина. Спочатку виробництво колекторів концентрувалося в Європі, Ізраїлі і Японії, потім ідею підхопив дбайливий і повороткий Китай. В даний час 47-50% світового виробництва сонячних колекторів зосереджено саме в Китаї. При цьому ціни відрізняються вельми істотно. Якщо в Європі 1 квадратний метр колекторної площі коштує 800-1200 євро, Чехії -920 євро, Польщі - 700 євро, то в Китаї це діапазон від 200 до 1000 доларів. Правда, з Китаю везти дорожче і довше, якість монтажу і деяких комплектуючих нижча, ніж в Європі і Ізраїлі, проте співвідношення «Ñ†Ñ–на - якість», особливо на нашому, не розпещеному енергозберігаючими технологіями, ринку цілком прийнятні. А враховуючи, що для більшості споживачів в Україні ця технологія - не більше ніж чудасія, хочеться трохи менше ризикувати на базових витратах по упровадженню. Тобто, ринку таких технологій в Україні поки немає, його треба готувати і розвивати. Поки ж колектори ставлять у себе «Ð¿Ñ€Ð¾ÑÑƒÐ½ÑƒÑ‚Ñ–» в технології дбайливі господарі, які не вважають негожим економити власні і державні гроші. Особливо в умовах паливно-енергетичної кризи.

Що може сонячний колектор? У ясну, сонячну погоду забезпечити нагрів води до температури кипіння і навіть виробляти пару. У похмуру, при не дуже щільній хмарності, погоду нагріваючи до 35-550 С при потужності від 200 до 800 ватів на квадратнийметр поверхні. У Ізраїлі, з його пекучим сонцем, колектори забезпечують покриття 75% витрат гарячої води. У нашій менш сонячній Одесі - 50-60%, в Києві - 45-50%. Не слід забувати, що Одеса - сонячне місто і кількість сонячних днів в році досягає 270 з 365. Очевидні економічніпередумови до того, щоб прийняти безкорисну допомогу сонця!

Стан розробки – експериментальний зразок.

Аероіонізатор

Окрім всім відомих вітамінів, існують "вітаміни повітря". Апарат аероіонопрофілактики, знаменита люстра Чижевського, є генератором негативно заряджених аероіонів кисню, "вітамінів" без смаку і запаху,які необхідні людині для життя. Повітря, яким ми дихаємо, містить негативно і позитивно заряджені аероіони. Дослідження, проведені ученими-медиками, показали, що скупчення в повітрі позитивних аероіонів викликає неприємні відчуття: роздратування слизових оболонок дихальних шляхів, утруднення носового дихання, запаморочення, зниження здібності до концентрації уваги, головний біль. І навпаки, велика кількість негативних аероіонів діє на організм людини сприятливо: полегшує дихання, покращує настрій, працездатність, позитивно впливає на лікувальний ефект при ряду захворювань (бронхіальна астма, часті простудні захворювання, неврастенія, астенічний стан і ін.).

Вирішальну роль при дії на організм людини має співвідношення між негативно і позитивно зарядженими іонами. Найсприятливішим є незначне переважання негативних аероіонів. Відомо, що повітря на лугах, лісових масивах, поблизу гірських річок містить 10-15 тисяч негативно заряджених іонів в одному кубічному сантиметрі. У міських квартирах, лікарнях, школах, виробничих і суспільних приміщеннях число негативно заряджених іонів зменшується до 25, при цьому в нихконцентрація позитивних аероіонів в 1,2-4 рази перевершує концентрацію негативних. В той же час кращі курорти характеризуються концентрацією близько 100 тисяч негативних іонів в 1 см3 повітря, а повітря після дощу - переважанням негативних аероіонів над позитивними. Таким чином, морський бриз, гірське повітря, хвойний ліс, аероіонізатор Чижевського - все це джерела "вітамінів повітря", які мають могутню цілющу силу.

Відомо, що мембрани всіх кліток людини мають природний негативний заряд. Хвороби виникають там, де цей негативний потенціал падає нижче за норму. При зменшенні негативного заряду на клітинній мембрані, частинки крові починають злипатися, що ускладнює кровообіг, і приводить до різних захворювань. Створювані аероіонізатором Чижевського негативні аероіони, які вдихає людина, віддають свої електричні заряди еритроцитам крові, а з ними - кліткам всього організму, нормалізуючи обмінні процеси.Розправляються легені, стає більш "текучою" кров, виліковуються багато захворювань. Негативні іони повітря підвищують імунітет організму. Аероіони, потрапляючи в дихальні шляхи і в альвеоли легенів, сприяють коагуляції чужорідних забруднень і їх видаленню з організму природним шляхом.Завдяки аероіонам, виживають хворі з опіками більше ніж 70 % поверхні шкіри. Люстра Чижевського прекрасний профілактичний і лікувальний засіб, що рятує від багатьох захворювань. Апарат підвищує розумову і фізичну працездатність, нейтралізує "смог" позитивних іонів від електронних приладів, "оживлює" кондиційоване повітря, видаляє з атмосфери пил і мікроорганізми. Аероіонізатор Чижевського рекомендується використовувати не тільки для "оздоровлення" повітря житлових будівель і офісів, але і в приміщеннях, в яких необхідне осадження пилової суспензії, будь то фотографічна лабораторія або годинниковий завод. Якщо ж у вас в будинку є інфекційний хворий - люстра Чижевського допоможе стерилізувати приміщення, оскільки після півгодинної обробки негативними іонами кількість мікробів в приміщенні зменшується в 4-5 разів! Причому під впливом аероіонізації знезаражується не тільки повітря, але і мокрота - хворий стає безпечним для оточуючих! Люстра Чижевського дозволяє продовжити життя на 40-45 %. Причому, не період старості, а саме молодість - фізичну і творчу активність. Це довели сучасні дослідження, проведені в НДІ швидкої допомоги їм. Н.В. Скліфосовського. Безпека експлуатації аероіонізатора Чижевського підтверджена висновками НДІ гігієни ім. Ерісмана і НДІ медицини праці.

Запропонований Чижевським метод набув широке поширення у всьому світі. За останні роки учені різних країн запропонували ще декілька способів штучної аероіонізації повітря, а також різні типи аероіонізаторів.

Оригінальна конструкція такого апарату запропонована і розроблена в ННВЦ при ОНУ імені І.І.Мечникова сумісно з виробничо-технічним підприємством «ÐšÐ°Ñ€Ðµ» (м. Одеса). ЦеЕОЛ - іонізатор кисню воздуха(електроефлювіальний генератор супероксиду).

Основні характеристики, суть розробки.

Робота приладу базується на ступінчастій іонізації молекул кисню повітря в іонізаційній системі оригінальної конструкції „зачиненого” типу. Для зменшення напруги іонізації і, як наслідок, зниження паразитного електростатичного поля, використовується система з трьох електродів. Один з електродів одночасно є вимірювальним для індикатора наявності іонізації та її потужності, що виявляється в частоті спалахів індикатора.

Основні технічні характеристики
іонопродуктивність,ел. зарядів/сек 0,2*1014
концентрація негативних аероіонів на відстані 1 м від приладу,ел. зарядів/ см3 5*104
концентрація супероксиду в пулі аероіонів на відстані 1 м від приладу, мол./см3 3*104
об‘єм приміщення, що може обслуговуватися, м 3 , не більш, ніж 50
потужність, яка споживається, Вт, не більше, ніж .0,2
режим роботи безперервний

Порівняння зі світовими аналогами.

Технічні параметри та експлуатаційні характеристики розробленого генератора су пероксиду відповідають рівню сучасних іноземних приладів відповідного класу.

Економічна привабливість розробки для просування на ринок, показники впровадження та реалізації, ціна.

Одним з параметрів мікроклімату приміщення є рівень концентрації аероіонів, що відображено у відповідних нормативних документах. Разом з цим, вітчизняні виробники іонізаційних приладів практично відсутні. Внаслідок оригінальних рішень вдалося створити надійний і технологічний прилад, в якому використано комплектуючі переважно українського виробництва. Беручи до уваги те, що, згідно рекомендаціям Мінздраву, прилади такого типуможуть застосовуватися як профілактичний і терапевтичний засіб при захворюваннях на ГРЗ та туберкульоз, його виробництво і застосування є особливо актуальним. Ціна пропонуємого приладу орієнтовно складає 120 – 140 у.о. Прилади такого рівня, виробництва країн СНД, Східної Європи та Близького Сходу в декілька разів дорожчі.

Галузі, міністерства, відомства, підприємства, організації, де можуть бути реалізовані результати розробки.

Пристрій призначений для компенсації аероіонної недостачі в жилих, учбових та виробничих приміщеннях, спортивно - оздоровчих комплексах. Його модифікації можуть застосовуватися в лікувально – профілактичних цілях в поліклініках, лікувальних закладахта установах курортології.

Стан готовності розробки.

Виготовлений промисловий зразок, проведені лабораторні дослідження, є техніко – конструкторська документація.

Основні публікації за 2005 – 2007 рр.

  • Андреев В. И., Коноваленко Л. Д., Макордей Ф.В., Соловьева О.Н. Фотоэлектрические свойства контакта модифицированный арсенид галлия – электролит.// Вісник ХНУ, серія Хімія, 2005, №648. –Вип.12(35),- с.163-166.
  • Кулініч О.А., Глауберман М.А.Дослідження приповерхневих шарів кремнію прийого окисленні // Фізика і хімія твердого тіла. -2005. -№1. - с.65-68.
  • Кулинич О.А., Глауберман М.А.. Влияние дефектов на коэффициент усиленияфототока и квантовую эффективность кремниевых фотоприёмников //Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. - 2005. – №5. - с. 101-106.
  • Смынтына В.А, Кулинич О.А. Моделирование процесса токопереноса в реальной полевой приборной структуре диоксид кремния – кремний с инверсионным каналом// Сенсор.- 2005.- №2.- с.43-46.
  • Кулинич О.А. Механизм возникновения и свойства дефектов слоистой неоднородности в кремнии// Известия вузов. Физика. -2005. -№12. -с.56-62.
  • Сминтина В.А, Кулініч О.А., Глауберман М.А., Чемересюк Г.Г., Яцунский І.Р. Моделювання процесу струмопереносу в реальних структурах метал – кремній з бар’єром Шоттки // Фізика і хімія твердого тіла. -2005. -№4.- с.78-82.
  • Смынтына В.А., Кулинич О.А., Глауберман М.А., Чемересюк Г.Г., Яцунский И.Р. Исследование механизма изменения радиационной чувствительности дозиметров поглощенной дозы ионизирующих излучений на основе структур металл- диоксид кремния – кремний//Сенсор.-2005.-№4.- с.18-23.
  • Кулинич О.А. Механизм возникновения и свойства дефектов слоистой неоднородности в кремнии // Известия вузов. Физика.-2006.-№3.-С.3-7.
  • Kulinich O.A., Smyntyna V.A., Glauberman M..A., Chemeresuk G.G., Yaсunsky I.R.Current flow process simulation in metal – silicon structures // Photoelectroniks.-2006.--№15. - С.84-88.
  • Кулініч О.А. Вольт - амперні характеристики структур метал – хімічномодифікований p – кремній //Фізика і хімія твердого тіла. 2006.-т.7, №4.-С.771-774.
  • Смынтына В.А., Кулинич О.А., Глауберман М.А., Роговская Э.Т., Чемересюк Г.Г.,ЯцунскийИ.Р., Свиридова О.В. Влияние дефектов на распределение концентрации легирующей примеси по пластине монокристаллического кремния//Сенсор.-2006.-№4.-С.35-38.
  • Сминтина В.А., Кулініч О.А., Глауберман М.А., Роговська Е.Т., Чемересюк Г.Г., Яцунський І.Р., Свіридова О.В. Вплив дефектів на розподіл концентрації легуючоїдомішки та дефектоутворення при легуванні кремнію //Фізика і хімія твердого тіла. –2007.- т.8,№3.-С. 453-456.
  • М.А.Глауберман, В.В.Егоров, Н.А.Канищева, В.В.Козел. О едином физическом и модельном представлении магниточувствительных свойств биполярных транзисторных структур. //Известия вузов, сер. “Физика”. Направлена в печать в августе 2007 г.
  • Дорошенко, А., Горин А., Альтернативные системы кондиционирования воздуха (солнечные холодильные и кондиционирующие системы на основе открытого абсорбционного цикла). Москва, Россия, //АВОК (Вентиляция, отопление, кондиционирование воздуха, теплоснабжение и строительная теплофизика), №1, 2007, с. 60–64.
  • Дорошенко А.В., Аль-Гарби Набиль Муса, Горин А.Н. Солнечные СКВ с прямой регенерацией абсорбента // Холодильная техника, Россия. – 2007. - №2. – С. 52-56.
  • Горин А.Н., Дорошенко А.В., Чепурненко В.П. Солнечные системы теплоснабжения //Труды Одесского политехнического университета: Научный и производственно-практический сборник по техническим и естественным наукам. – Одесса: ОПИ, 2007. - Вып. 2 (26). - С. 79-82.
  • Дорошенко А.В., Глауберман М.А., Роговская Э.Т. Солнечные плоские коллекторы из полимерных материалов // Міжвідомчий збірник ОНУ імені І.І.Мечникова „Фізика аеродісперсних систем” 2007. – Вып. 5. – С. 32-45.

Представлена и принята к печати монография

  • Горин А.Н., Смынтына В.А., Дорошенко А.В., Глауберман М.А. Солнечные системы. Теория, разработка, практика. – Донецк: Норд-Пресс, 2008. – 355 с.

Адреса

Україна, 65063, м. Одеса, вул. Маршала Говорова, 4.
тел.: 37-57-70
факс: 738-64-28
e-mail: mag@farlep.net

Розробка та підтримка здійснюється
відділом комп’ютерної техніки ОНУ