По итогам конкурса на соискание Премии Томской области в сфере образования, науки, здравоохранения и культуры в номинации «Премии научным и научно-педагогическим коллективам», награду получили сотрудники лаборатории плазменной эмиссионной электроники Института сильноточной электроники (ИСЭ) СО РАН под руководством профессора Николая Коваля. В 2015 году они создали уникальную установку нового поколения.
«Нашим коллективом были представлены результаты последних пяти лет работы в области модификации поверхности плазмой и пучками заряженных частиц. За этот период были разработаны и созданы уникальные установки, которые по совокупности своих основных параметров превосходят известные мировые аналоги», - рассказал Николай Коваль.
В 2012 году в институте появилась автоматизированная ионно-плазменная установка «Квинта», предназначенная для формирования нанокристаллических сверхтвердых нитридных покрытий. В 2014 году был запущен модернизированный ускоритель электронов с плазменным катодом «Дуэт». Ранее ученые спроектировали установки «Соло» и «Трио». В настоящее время они успешно используются как в России, так и за рубежом – в Китае, Японии и Канаде.
В 2015 году в рамках выполнения трехгодичного гранта Российского научного фонда на поддержку действующих лабораторий ученые создали уникальную установку нового поколения. Общий объем финансирования разработки составил 60 миллионов. В результате работы над этим проектом ученые смогли производить электронно-ионно-плазменное модифицирование поверхности материалов и изделий не с помощью разного оборудования в несколько отдельных этапов, а одной установкой в едином вакуумном технологическом цикле. Новинка совместила в себе все лучшие характеристики и параметры всех предыдущих устройств, разработанных лабораторией в течение последних пяти лет.
«Пока еще эта установка не получила своего имени, обсуждаются различные варианты. Все названия ранее созданного оборудование связаны с музыкальной тематикой: если в установке применяется один источник – это «Соло», два «Дуэт», пять – «Квинта», – пояснил научный сотрудник лаборатории Юрий Ахмадеев.
Установка состоит из нескольких камер, различных технологических узлов и автоматизированной системы управления. Это устройство позволяет проводить последовательно, в едином цикле все процессы. Сначала производится дуговое ионно-плазменное азотирование поверхности металлов и сплавов, которое необходимо для их упрочнения. Затем наносятся функциональные слои и покрытия, а также проводится электронно-пучковая обработка, включающая в себя полировку поверхности и перемешивание поверхностных слоев образцов и изделий, что позволяет решить проблему адгезии пленки к подложке.
При этом все действия внутри установки выполняются без вмешательства оператора: перемещение изделия осуществляется манипулятором, а за продолжительностью выполнения операций следит специальная автоматизированная система, которая «запоминает» продолжительность всех циклов.
С помощью установки можно получать изделия и материалы, обладающие повышенной твердостью, усталостной долговечностью, коррозионной стойкостью и иными свойствами, важными для аваикосмической, энергетической и машиностроительной отраслей. Возможностью использования новейшей установки уже заинтересовался ряд предприятий: заключены соглашения с заводом, производящим патроны, а также предприятием, упрочняющим металлорежущий инструмент. Кроме того один из узлов устройства поставлен для нужд Уфимского государственного авиационного технического института, ведущего разработки технологий для новейших авиа двигателей.
По словам Николая Коваля, в ближайшее время необходимо отладить параметры и режимы работы установки. Однако ученых интересует не только решение практических задач, но и получение новых фундаментальных результатов, позволяющих получить новую информацию о состоянии вещества после комплексного электронно-ионно-плазменного воздействия.
Добавим, коллектив лаборатории уже не раз получал различные премии, в том числе и престижную международную премию имени академика В.А. Коптюга в 2014 году.
Среди лауреатов Премии Томской области – десять человек: заведующий лабораторией Н.Н. Коваль, ведущий научный сотрудник Ю.Ф. Иванов, научные сотрудники Ю.Х. Ахмадеев и В.Н. Девятков, младшие научные сотрудники М.С. Воробьев, И.В. Лопатин, О.В. Крысина, Е. А. Петрикова, В.В. Шугуров и ведущий электроник А.Д. Тересов.