КТИ НП СО РАН. Институт

ЛАБОРАТОРИЯ 1-2

Лаборатория Оптических Измерительных Систем

Заведующий лабораторией

Выхристюк Игнат Александрович

Телефон/факс: (383) 306-62-12
E-mail:

Лаборатория оптических измерительных систем в 2000 году была выделена из лаборатории ОНИЛ ТЗ в связи с развитием нового направления исследований.

ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

• исследование проблем оптического восприятия трехмерных
объектов
• формирование изображений и дифракционных картин трехмерных
объектов

• оптическая размерная метрология на основе различных методов измерений (интерференционного,
структурного освещения)
• разработка и изготовление проблемно-ориентированных измерительных систем

Одним из направлений деятельности лаборатории является разработка оптико-электронных систем бесконтактного измерения профиля и качества поверхностей промышленных изделий. В основе работы таких систем лежит использование особенностей явления интерференции низкокогерентных световых полей.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Применение последних достижений в области оптических и электронных компонентов, схемо-технических решений и аппаратно-программных средств позволило в короткие сроки создавать уникальные измерительные комплексы.

Одним из примеров является измерительный комплекс "Радар", предназначенный для бесконтактного измерения дефектов на поверхности тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ) АЭС. Этот комплекс разрабатывался в составе лаборатории технического зрения. Система обеспечивает измерение профиля участка поверхности 2.3 x 2.3 мм и глубиной профиля до 10 мм с погрешностью не более 2 мкм. Время измерения дефекта глубиной 50 мкм - менее 15 сек. Результаты измерения представляются в виде трехмерной модели и записываются в базу данных для дальнейшего детального анализа.

В 2001 году в интересах ОАО «ТВЭЛ» была разработана автоматизированная система «Профиль» для измерений глубины и профиля дефектов поверхности оболочки и концевых деталей твэл, которая является компьютеризированным цифровым интерференционным микроскопом, адаптированным к работе в условиях промышленного производства.

Более 16 лет установки «Профиль» эксплуатируются на ПАО «НЗХК» и зарекомендовали себя как надежные измерительные системы. Надежный контроль поверхностных дефектов оболочки твэл позволяет гарантировать высокое качество выпускаемой продукции.

Две системы используются по прямому назначению для входного и выходного контроля качества поверхности оболочек твэл. Третья система эксплуатируется для аттестации различных стандартных образцов, в том числе образцов шероховатости. Установка в ПАО «НЗХК» позволила решить задачу автоматизированного контроля внешнего вида оболочки твэл, что ранее не было реализовано ни в одном производстве, как в России, так и за рубежом.

Начиная с 2008 года основным направлением деятельности лаборатории стали работы в области наноизмерений, в результате которых создан цифровой интерференционный микроскоп нанопрофилометр «МНП-1» для измерений рельефа поверхностей с микро-, нано- и субнанометровым разрешением. Использование атомногладкого зеркала в опорном плече микроскопа позволило достичь рекордной для оптических профилометров разрешающей

способности по высоте 30 пикометров и визуализировать монатомные террасы на поверхности кремния высотой в одно межатомное расстояние (~3 ангстрема).

В 2017 году лабораторией в интересах ООО «Нанокерамикс» проведена модернизация интерференционного микроскопа МИИ-4 с целью автоматизации и объективизации измерения нанорельефа поверхности изделий из сверхплотной керамики.

Кроме этого Лабораторией оптических измерительных систем создан ряд интересных разработок:
• Контроллер управления монохромными ПЗС линейками;
• Универсальная системa контроля геометрических параметров тележек вагонов и локомотивов на ЗСЖД;
• Программное обеспечение лазерного технологического комплекса.
• Программное обеспечение для автоматизированной системы физического моделирования геодинамичес-
ких процессов в блочных средах (сбора, обработки и отображения данных, поступающих с группы дат-
чиков перемещения).