Ученые ВятГУ разработали высокотемпературный нагревательный микроскоп

О технических особенностях прибора, специализированном ПО, конкурентных преимуществах и планах по выходу на рынок, рассказала команда разработчиков из Института химии и экологии ВятГУ: и.о. завкафедрой технологии неорганических веществ и электрохимических производств, к.х.н., Владимир Воротников, младший научный сотрудник центра компетенций «Полимерные материалы» Алексей Иванов, инженер центра компетенций «Полимерные материалы» Марк Бобро и инженер-лаборант кафедры технологии неорганических веществ и электрохимических производств Анатолий Дувакин.

Конструкция высокотемпературного нагревательного микроскопа базируется на опытном образце 2025 года, ранее переданного для эксплуатации в филиал Петербургского института ядерной физики им. Б.П. Константинова Национального исследовательского центра – Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова (Филиал НИЦ «Курчатовский институт»-ПИЯФ-ИХС). 

Обновленная модификация микроскопа спроектирована и изготовлена учеными Вятского государственного университета для собственных лабораторных исследований. Основное целевое назначение прибора – изучение процессов спекания керамических материалов и термических свойств стеклогерметиков, применяемых при коммутации твердооксидных топливных элементов (ТОТЭ). По сравнению с опытным образцом новое поколение прибора имеет более технологичную конструкцию и обновленный дизайн.

«Мы улучшили нагревательную камеру, что позволило минимизировать количество оптических бликов на кадрах при обработке данных. Кроме того, был добавлен модуль защиты от ультрафиолетового излучения», – пояснил Марк Бобро. 

Отслеживать поведение исследуемых материалов при температурах до 1400°C в непрерывном режиме, а также производить экспресс-анализ данных позволяет уникальное программное обеспечение, созданное младшим научным сотрудником Алексеем Ивановым. Разработанное ПО «Получение и анализ изображений образцов для высокотемпературного микроскопа «АОВМ»» прошло государственную регистрацию в реестре программ для ЭВМ.

«Метод исследования спекаемости материалов универсален: при помощи микроскопа можно проследить и изучать свойства различных материалов. В дополнение к прибору идет программа, которая осуществляет автоматизированный расчет экспериментальных данных, формируя на выходе частично обработанные результаты, включая фото- и видеофиксацию состояния образца, что существенно упрощает последующий анализ и интерпретацию данных», – рассказал Алексей Иванов. 

Самым главным конкурентным преимуществом микроскопа, созданного в ВятГУ, является его цена, которая в 3-4 раза ниже чем у зарубежных аналогов, благодаря отечественной сборке.

«Здесь не менее 70% деталей российского производства, что существенно снижает себестоимость микроскопа. При этом мы гарантируем характеристики, не уступающие мировым стандартам», – отметил Владимир Воротников.

Сейчас команда ученых ВятГУ ставит задачу выхода ряда продуктов, таких как дилатометры и нагревательный микроскоп, на рынок. Планируются презентации разработок на профильных научных конференциях, отраслевых форумах и выставках. Это позволит сформировать пул потенциальных заказчиков и организовать мелкосерийное производство прибора.

«Уверен, что наши разработки будут востребованы в российской науке и промышленности», – резюмировал Владимир Воротников.