Інститут фізики напівпровідників ім. В.Є. Лашкарьова НАН України
Національна академія наук України

Пошук

Відділ фізико-технологічних основ сенсорного матеріалознавства

1 

Керівник відділу

Маслов Володимир Петрович

д. техн. наук, проф., Заслужений винахідник України, лауреат Державної премії України в галузі науки і техніки та Премії Кабінету Міністрів України

Тел. 525-58-30 (вн. тел. 7-67),

ел. пошта: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

 

Склад відділу

 2

 

 

 



Ушенін  Юрій  Валентинович
Головний конструктор сенсорних приладів,
ст. наук. співр.
Тел. 525-31-23 (вн. тел. 6-92),
ел. пошта: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
 

Dorozinsky

     
Дорожинський  Гліб  Вячеславович
Головний інженер відділу,
ст. наук. співр., канд. техн. наук
Тел. 525-63-61(вн. тел. 3-37),
ел. пошта: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
 

 3

 

 

 

Самойлов  Антон  Володимирович
ст. наук.співр., канд. фіз.-мат. наук
Тел. 525-63-61 (вн. тел. 5-41),
ел. пошта: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
 
 4       
Христосенко  Роман  Васильович

ст. наук. співр., канд. фіз.-мат. наук
Тел. 525-63-61 (вн. тел. 5-41),
ел. пошта: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Dunaevsky      

Дунаєвський Вадим Іванович
ст. наук. співр., канд. тех. наук
Тел. 525-63-61(вн. тел. 3-37)

 

20      

Мороженко Василь Олександрович
ст. наук. співр., канд. фіз.-мат. наук
Тел. 525-63-61(вн. тел. 3-37),
ел. пошта: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

 

11      
Воробкало Федір Михайлович
ст. наук. співр., канд. фіз.-мат. наук
Тел. 525-50-98 (вн. тел. 2-15),
ел. пошта: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
 
 9      
Стрільчук Оксана Миколаївна
ст. наук. співр., канд. фіз.-мат. наук
Тел. 525-50-98 (вн. тел. 7-43),
ел. пошта: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
 
 1333      

Андросюк Галина Миколаївна
наук. співр., технічна підтримка
Тел. 525-58-30 (вн. тел. 7-67)

 

 5      

 

Ляпін Олександр Михайлович
мол. наук. співр., технічна підтримка
Тел. 525-63-61 (вн. тел. 5-41)
ел. пошта: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
 
 10      

 

Ляпіна Алла Борисівна
мол. наук. співр., технічна підтримка
Тел. 525-13-66 (вн. тел. 3-48),
ел. пошта: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
 
 16      
Качур Наталія Володимирівна
мол. наук. співр., технічна підтримка
Тел. 525-58-30 (вн. тел. 7-67),
ел. пошта: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
 
photofacefun com 1524856448      
Дорожинська Ганна Василівна
мол. наук. співр., технічна підтримка
Тел. 525-63-61 (вн. тел. 3-37),
ел. пошта: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
 
Karpuk-YuYu      
Карпюк Юрій Юрійович
Провідний Інженер, розробка програмного забезпечення сенсорних приладів
Тел. 525-31-23 (вн. тел. 6-92)
 
 
 
 DvornichenkoMM      
Дворніченко Микола Михайлович
Інженер 1-ї категорії, технічна підтримка
Тел. 525-63-61 (вн. тел. 5-41)
 
 
       
Бурлака Надія Олександрівна
Інженер 1-ї категорії, технічна підтримка
Тел. вн.  3-35
 
 
Федоренко-АВ      
Федоренко Артем Вячеславович
аспірант
Тел. вн.  3-37
 
 

 

Дослідження

Основні напрямки наукової і науково-технічної діяльності відділу:

Наукова група №1: Інноваційних наукових та конструкторсько-технлогічних рішень щодо нових сенсорних матеріалів та приладів

Керівник - доктор техн. наук, професор В.П. Маслов

1. Розроблення та впровадження комплексу базових технологій відновлення, регенерації, модернізації та виготовлення елементів систем спостереження та прицілювання бронетанкової техніки.
2. Розробка та впровадження фотоприймального каналу далекоміра нового покоління системи прицілювання бронетанкової техніки.
3. Розробка нових радіопрозорих матеріалів та технологій виготовлення обтікачів радіокерованих ракет.
4. Розробка нових маскуючих матеріалів в ІЧ- і радіодіапазонах та розробка пропозицій для їхнього ефективного використання.

Наукова група №2: Високочутлива рефрактометрія та прилади на явища основі поверхневого плазмонного резонансу

Керівник - головний конструктор сенсорних приладів Ю.В. Ушенін

1. Розроблення та створення сенсорних пристроїв на основі ППР для їх використання як для наукових досліджень, так і в медицині, харчовій, хімічній, фармацевтичній промисловості, сільському господарстві та екології.
2. Разом з медичними та науково-медичними закладами України розробка та створення спеціалізованих ППР приладів та методик їх використання для діагностування онкологічних, імунологічних та інших захворювань людини.
3. Розроблення та створення допоміжних пристроїв та устаткування для підвищення прецизійності, зручності та надійності експлуатації ППР приладів.

Наукова група №3: Дослідження впливу зовнішніх факторів та технологій виготовлення напівпровідникових сенсорних матеріалів на їх функціональні властивості у видимому та ІЧ діапазонах

Керівник - кандидат фіз.-мат.наук, ст. наук. співробітник О.М. Стрільчук

1. Дослідження впливу легування, пластичної деформації, опромінення, прогріву на поведінку глибоких центрів у кремнії, арсеніді галію та інших сполуках типу А3В5.
2. Дослідженння дислокаційної фотолюмінесценції (0.5-1.2 еВ) в одновісно пластично деформованому слабо легованому кремнії при зміні різних параметрів: ступеня деформації, легування донорами або акцепторами, відсутністю або наявністю кисню.
3. Дослідження люмінесцентних властивостей арсеніду галію, детальне вивчення низькотемпературної (T = 4.2 K) екситонної фотолюмінесценції арсеніду галію.
4. Дослідження матеріалів, перспективних для створення детекторів іонізуючого випромінювання (CdTe, CdZnTe).
5. Спектральні та тепловізійні дослідження матеріалів сенсорної техніки та впливу технологічних факторів на їхні теплофізичні властивості.
6.Удосконалення програмного забезпечення та конструкції тепловізора з метою підвищення інформативності ІЧ-зображення. Тепловізійні дослідження: сенсорних матеріалів та приладів, в медичному діагностуванні та екології.

 


 

Досягнення

Найбільш вагомі досягнення:

Співробітники наукового відділу №12: Маслов Володимир Петрович, Дунаєвський Вадим Іванович та Качур Наталія Володимирівна у 2016 році отримали Пермію Кабінету Міністрів України за розроблення і впровадження інноваційних технологій. Робота: "Розроблення та впровадження сенсорних контрольно-інформаційних технологій".

Творчий колектив з представників наукового відділу №12 ІФН ім. В.Є. Лашкарьова НАН України (Маслов В.П., Ушенін Ю.В., Качур Н. В., Дорожинський Г.В.) та НТУУ «КПІ ім. Ігоря Сікорського» проекту «Багатоканальний датчик задимленості для системи пожежної безпеки» отримав перемогу в Фестивалі інноваційних проектів «Sikorsky Challenge 2016» та нагороджений дипломом переможця.

Маслов Володимир Петрович в 1995 році отримав звання Заслужений винахідник України, а у 2011 році творчий колектив під його керівництвом отримав  Державну премію в галузі науки та техніки за розробку нових матеріалів та приладів (за закритою тематикою).

Маслов Володимир Петрович  є членом спеціалізованої Вченої ради НТУУ «КПІ ім. Ігоря Сікорського» Д26.002.07, а також членом спеціалізованої Вченої ради Інституту надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України Д26.230.01. У 2015-16 рр. став членом редакційної колегії закордонних фахових журналів «American Journal of Optics and Photonics» (ISSN Print: 2330-8486, ISSN Online: 2330-8494, sciencepublishinggroup.com) та «Journal of Multidisciplinary Engineering Science Studies» (ISSN: 2458-925X, jmess.org), а з 2018 р. член редакції вітчизняного журналу "Eastern European Journal of Enterprise Technologies", що входить до бази Scopus. У 2017 р. він отримав диплом почесного рев’ювера журналу «Journal of Nanophotonics» (E-ISSN:1934-2608, spie.org). З 2015 р. Маслов В.П. є членом Координаційної ради цільової науково-технічної програми НАН України «Дослідження і розробки з проблем підвищення обороноздатності і безпеки держави», активно приймає участь у конкурсах цієї програми.

Відділ веде активну науково-технічну співпрацю з НТУУ «КПІ ім. Ігоря Сікорського», зокрема, створено спільну лабораторію «Дидактик» до складу якої входить співробітник відділу  Дунаєвський Вадим Іванович..

 

 Найбільш вагомі наукові і науково-технічні результати:

Наукова група №1: Інноваційних наукових та конструкторсько-технлогічних рішень щодо нових сенсорних матеріалів та приладів

1. Розроблено за фінансової підтримки УНТЦ (проект №3045, 2003-2006 рр.) нанотехнологію безклейового з’єднання прецизійних деталей зі склокристалічних наноматеріалів з практично нульовим коефіцієнтом лінійного розширення (ZERODUR, фірма Schott, Німеччина).

2. За Державним замовленням 2011-2012 рр. (замовник – Державне агентство з питань науки, інновацій та інформатизації України) розроблено наноклейові композиції та технології з’єднання прецизійних деталей у приладобудуванні, які забезпечують наперед задані фізико-механічні властивості клейового шва, наприклад, теплопровідність, міцність з’єднання, та інше.

3. В рамках Державної цільової науково-технічної програми розроблення і створення сенсорних наукоємних продуктів на 2008-2012 роки проведено дослідження діагностичних методів і устаткування для контролю інфрачервоних матеріалів електронної техніки. На прикладі монокристалічних зразків германію та сапфіру були розроблені способи їх контролю з використанням поляризаційних, спектральних, тепловізійних методів та ефекту розсіювання оптичного випромінювання на структурних  дефектах та домішках.

4. Розроблено в рамках виконання інноваційного проекту 2012 р. (замовник – Президія НАН України) технології визначення стану конструкцій та систем авіаційної техніки методами неруйнівного контролю за допомогою додавання у фарбу оптично активних домішок. 
Роботу продовжено у 2013 р. на замовлення ДП «Антонов» з метою розробленням та впровадженням неруйнівного оптичного методу контролю авіаційного скління.

5. З 2015 р. виконаний комплекс робіт, як самостійних, так і в співпраці з іншими Інститутами НАН України, спрямованих на підвищення обороноздатності та безпеки держави, а саме: розроблений новий склад маскуючого покриття (фарби зі спеціальними наповнювачами) та технологія нанесення, що зменшує імовірність виявлення як тепловізійними, так і радіолокаційними засобами спостереження; розроблені науково-технічні рішення щодо оптичні вікна для захисту оптико-електронних приладів бронетанкової техніки; розробляється та досліджується новий германієвий фотоперетворювач для далекоміра нового покоління на довжину хвилі 1,5-1,7 нм; розроблений новий германієвий фотоперетворювач для далекоміра нового покоління на довжину хвилі 1,5-1,7 нм; розроблені нові просвітлюючі та захисні алмазоподібні покриття для германієвої оптики.

 

Наукова група №2: Високочутлива рефрактометрія та прилади на явища основі поверхневого плазмонного резонансу

1. Розроблено серію малогабаритних ППР-рефрактометрів «Плазмон».

2. Вперше розроблено двоканальний імуносенсор ППР для одержання достовірних результатів клінічного виявлення специфічних антитіл проти герпес вірусу Епштейна-Барр у сироватках крові людини. Перевагою використання методу ППР є швидке отримання інформації в реальному масштабі часу щодо етіологічного збудника захворювання, відсутність необхідності використання мічених реагентів і автоматизоване проведення аналізу.

3. Вперше методом ППР вивчено просторову структуру та запропоновано оригінальну модель формування електрополімеризованих плівок поліаніліну на основі дослідження їхніх оптичних параметрів – залежностей показника заломлення й коефіцієнта екстинкції від товщини.

4. Вперше досліджено кінетичні концентраційні характеристики плівок каліксаренів (терт-бутил-калікс[4,6,8]аренів (С[4]А, С[6]А, С[8]А) і тетра-пентил-калікс[4]ре-зорциноларену (C[4]Re)) при взаємодії з леткими молекулами етанолу, пентанолу та ізопропанолу методами ППР та інтерференційної спектроскопії відбитого світла.

5. Вперше доведено можливість побудови газового сенсора спиртів із цифровою фіксацією зміни RGB компонент масиву інтерференційно забарвлених чутливих плівок каліксаренів; проведено оптимізацію сенсора, а також процедуру розпізнавання із застосуванням статистичних методів і нейронної мережі Хопфілда.

6. Вперше показано, що зміна показників ППР периферійної крові може корелювати з клітинної щільністю гліом, відображаючи ступінь злоякісності цих пухлин, а також експериментально доведено, що зміни показників ППР клітин крові у піддослідних пацієнтів можуть бути одним з чинників прогнозування швидкості прогресії гліом в післяопераційному періоді, який дозволить своєчасно використовувати превентивні методи по відношенню до появи рецидивів гліом.

7. Вперше показана можливість виявлення індукованих вірусом лейкозу антитіл в сироватці крові і сироватці молока хворих тварин за допомогою імуносенсора на основі ППР. Доведено, що аналіз є більш чутливими, ніж традиційний метод РІД.

8. Вперше встановлено, що збільшення довжини хвилі збудження поверхневого плазмонного резонансу від 650 нм до 1200 нм дозволяє зменшити похибку вимірювання показника заломлення аналіту приладами серії «Плазмон» в 7 разів: з 21·10-5 до 3,5·10-5 та збільшує чутливості в 2,4 рази: від  5,2 В/град до 12,5 В/град, що пояснюється більшою симетричністю і вузькістю виміряної приладом характеристики відбиття R(θ) в околі мінімуму для більших значень довжин хвиль.

9. Вдосконалено технологію чутливого елементу приладів серії  «Плазмон», що зменшило абсолютну похибку вимірювання показника заломлення аналіту в 5 разів: від ±0,7·10-5 до ±0,12·10-5 та підвищило чутливість приладу у режимі вимірювання Slopeв 1,5 рази: від 12,5 В/град до 17,6 В/град за рахунок зменшення мікрошорсткості поверхні чутливого елементу в 2,5 рази: з 2 нм до 0,8нм внаслідок вдосконалення технології чутливого елементу (Патент України на винахід № 108149 від 25.03.2015).

10. Вдосконалено конструкцію чутливого елементу приладу, що підвищило чутливість приладу «Плазмон-6» у 5…30 разів (в залежності від типу газоподібного аналіту) за рахунок осадження під кутом 75° між нормаллю до підкладки чутливого елементу та напрямом на випаровувач додаткового шару поруватої плівки оксиду кремнію, що пояснюється збільшенням поруватості поверхні (Патент України на корисну модель № 87271 від 27.01.2014 р.).

 11. Вперше запропоновано спосіб контролю забруднення повітря методом ППР, який дозволяє вимірювати за створеною методикою концентрації повітряних сумішей метанолу (Патент України на корисну модель № 102069 від 12.10.2015 р.).

 12. Вперше розроблено та впроваджено в практику спосіб визначення показника заломлення фотополімеризаційноздатних клейових композицій в процесі полімеризації і визначено оптимальний їх склад для з’єднання оптичних деталей (Патент України на корисну модель № 106142, заявл. 17.02.2014; опубл. 25.04.2016, Бюл. № 8);

 13. Вперше розроблено новий спосіб визначення змін показника заломлення синтетичних моторних олив при їх експлуатації (Патент України на корисну модель № 102049 від 12.10.2015 р.);

 14. Вперше розроблено та запропоновано спеціалізований багатоканальний датчик задимленості, який дозволяє виокремити впливи температури, часток пилу, та продуктів горіння, внаслідок чого відсутнє його хибне спрацювання (Патент України на корисну модель № 91922 від 25.07.2014 р.)

 

  

Наукова група №3: Дослідження впливу зовнішніх факторів та технологій виготовлення напівпровідникових сенсорних матеріалів на їх функціональні властивості у видимому та ІЧ діапазонах

1. Вперше отримані дані про взаємодію глибоких центрів з дефектами, створеними зовнішніми чинниками, визначено найважливіші рекомбінаційні параметри (енергетика, перерізи  захоплення електронів та дірок, механізму рекомбінації, схему електронних переходів) багатьох електрично активних домішок, а також структурних дефектів та різноманітних комплексів, що дозволило створити загальну картину перебігу нерівноважних процесів на глибоких центрах.

2. В результаті досліджень рекомбінаційних властивостей термодефектів та кисневих комплексів в кремнії отримані нові дані про структуру та характеристики цих комплексів, детально розглянута статистика рекомбінації на них, вплив термообробки при різних температурах на їх концентрацію та час життя носіїв струму, що визначається цими комплексами, встановлені причини термічної нестабільності кремнію.

3. Встановлена  гетеруюча дія атомів вуглецю на зниження часу життя носіїв струму в кремнії, завдяки чому в термооброблених кристалах кремнію, що містять вуглець, спостерігаються досить високі часи життя носіїв струму.

4. Вперше виявлено зумовлений структурною перебудовою взаємозв'язок між залежностями максимуму смуги дислокаційної фотолюмінесценції та парамагнітної складової намагніченості від ступеня деформації в кисневмісному кремнії.

5. Вперше встановлена природа ряду глибоких центрів арсеніду галію, детально вивчено вплив  термообробок, деформацій та структурної недосконалості на спектри фотолюмінесценції кристалів арсеніду галію, вплив електронного, протонного та нейтронного опромінення та наступних відпалів на їх фотолюмінесценцію. Виявлені нові дефектні центри люмінесценції, з’ясована їх природа, структура та кінетика утворення, взаємодія з атомами міді і антиструктурними EL2 дефектами, визначені коефіцієнти дифузії деяких домішок та радіаційно-створених дефектів.

6. Встановлено вплив нестехіометрії та атомів вуглецю на люмінесцентні характеристики кристалів арсеніду галію та участь нестехіометричних дефектів у рекомбінаційних процесах.

7. Детальне вивчення низькотемпературної (T = 4.2 K) екситонної фотолюмінесценції кристалів арсеніду галію дозволило уточнити статистику екситонної рекомбінації та визначити  імовірність зв’язування вільних екситонів мілкими акцепторами та донорами.

8. Встановлена пряма кореляційна залежність між спектрами низькотемпературної фотолюмінесценції легованих та нелегованих кристалів CdZnTe та енергетичною роздільною здатністю детекторів
γ-випромінювання, виготовлених з цих кристалів.

9. Встановлено, що гама-опромінення кристалів Cd1-xZnxTe приводить до зміни концентрацій випромінювальних центрів, перетворення старих центрів, формування та введення нових центрів випромінювальної та безвипромінювальної рекомбінацій, що пов’язано зі створенням вакансій кадмію та інших дефектів гратки.

10. Встановлено, що попередня обробка γ-опромінених кристалів Cd1-xZnxTe потужним лазерним випромінюванням призводить до суттєвого зменшення інтенсивностей радіаційно стимульованих смуг люмінесценції, що пов’язане з особливостями взаємодії радіаційних та лазерно-стимульованих дефектів.

11. Вперше створено установку для дослідження когерентного теплового випромінювання резонаторних напівпровідникових структур, в якій теплове випромінювання структури вводиться в спектрометр за допомогою розрахованого та виготовленого ІЧ-фокона. Показано, що ефект низькочастотної амплітудної модуляції сумарного спектра може бути використано для аналізу механічних напруг в напівпровідниковій структурі.

12. Розроблено та досліджується науково-технічне рішення щодо поліпшення характеристик ІЧ-об’єктивів тепловізора і інформаційної здатності всього приладу.

13. Розроблено нові тепловізійні методи діагностування порушення кровообігу людини при діабеті, синдромі Рейно та онкологічних захворюваннях. Ці методи впроваджені у медичних закладах України та відзначені Премією КМ України.

 

Розробки групи 1

Найбільш вагомі науково-технічні розробки:

 

1 1

Запропоновано маскування проводити як на пасивних, так і на активних елементах захисту військової техніки

 

Спільно з Інститутом хімії поверхні ім. О.О. Чуйка НАН України розроблений новий склад маскуючого покриття (фарби зі спеціальними наповнювачами) та технологія нанесення, що зменшує імовірність виявлення як тепловізійними, так і радіолокаційними засобами спостереження.

1 2 1      1 2 2

Дослідні зразки захисних вікон

1 2 3

Моделювання роботи захисних вікон в оптичній схемі 
приладу

Спільно з Інститутом проблем міцності ім. Г.С. Писаренка НАН України розроблені науково-технічні рішення щодо оптичні вікна для захисту оптико-електронних приладів бронетанкової техніки. Роботи проводили в інтересах НВК “Фотоприлад” (м. Черкаси)

1 3

Фотоперетворювач у зборі

 1 3 2 new

 

Схема фотоперетворювача де:

1- напівпровідниковий германій n-типу, 2- напівпровідниковий германій p-типу, 3- p-n перехід,

4 - високотехнологічний пасивуючий шар ZnSe,

5 – металічні контакти, 6 - електричні дроти.

 

Однією з відмінностей розробленого фотоперетворювача є вперше запропоноване використання ZnSeдля пасивування робочої поверхні приладу

 

 

Спільно з д.т.н., проф. В.В. Тетьоркіним і с.н.с. А.В. Сукачем розробляється та досліджується новий германієвий фотоперетворювач для далекоміра нового покоління на довжину хвилі 1,5-1,7 нм.

Роботи виконуються на замовлення Інституту монокристалів НАН України

 1 4

Спільно з ДКНВП “Кварсит” розроблене нове технічне рішення зі створення обтікачів на основі кварцової нанокераміки з підвищеними експлуатаційними характеристиками. Заплановане впровадження розробки в 2019 р.

 

 

Вдосконалення технології виготовлення радіопрозорих обтікачів радіокерованих ракет.

Робота проводиться в інтересах ДКНВП “Кварсит”.

1 5 1 1 5 2

Загальний вигляд тепловізійного панорамного комплексу ПНК-6, що розташований на башті танку

Спільно з Інститутом надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України розроблені нові просвітлюючі та захисні алмазоподібні покриття для германієвої оптики приладу ПНК-6. Розроблено спосіб контролю технологічних прийомів для просвітлення великогабаритних деталей

 

 

 

Розробки групи 2

Найбільш вагомі науково-технічні розробки:

1. Розроблено серію малогабаритних рефрактометрів на основі явища поверхневого плазмонного резонансу та допоміжне устаткування до них:

1

 

Портативний одноканальний автономний ППР рефрактометр «Лейкоплазм-2». Призначений для виявлення вірусу лейкозу великої рогатої худоби за пробою молока чи крові хворої тварини. Може працювати без персонального компютера та у польових умовах при живленні від акумуляторної батареї.Робоча довжина хвилі випромінювання лазера 635 нм.

 

2

 

Портативний одноканальний ППР рефратометр «Плазмон-5»Призначений для екологічного моніторингу навколишнього середовища. Робочий діапазон вимірювання  показника заломлення досліджуваної речовини від 1,0 до 1,43. Робоча довжина хвилі випромінювання лазера 635 нм.

 

 

 

Plasmon-6

Портативний двоканальний ППР рефрактометр «Плазмон-6» . Призначений для експрес діагностики ретровірусних захворювань людини та екологічного моніторингу навколишнього середовища. Робочий діапазон вимірювання  показника заломлення досліджуваної речовини від 1,0  до 1,43. Робоча довжина хвилі випромінювання лазера 650 нм.

 

 Plasmon-71

 

Портативний двоканальний ППР рефрактометр «Плазмон-71» з підвищеною чутливістю, призначений для дослідження речовин з високою оптичною щільністю (показник заломлення більше за 1,43). Має найнижчу межу детектування серед  приладів серії “Плазмон”. Робочий діапазон вимірювання  становить від 1,0 до 1,5. Робоча довжина хвилі випромінювання лазера 850 нм.

 Plasmon-81

Портативний 8-ми канальний  ППР рефрактометр «Плазмон-81 ». Призначений для експрес діагностики ретровірусних захворювань людини та екологічного моніторингу навколишнього середовища. Дозволяє паралельно досліджувати 8 біологічних середовищ та виконувати порівняльний аналіз. Робочий діапазон вимірювання  показника заломлення становить  від 1,0  до 1,43. Робоча довжина хвилі випромінювання лазера 650 нм.

 Plasmon-9

 Портативний двоканальний напівавтоматичний ППР рефрактометр «Плазмон-9». Призначений для безінвазивної діагностики гліом головного мозку людини та генетичних досліджень. Має оснащення для автоматичного осушення вимірювальних комірок та систему прокачування аналіту.Робоча довжина хвилі випромінювання лазера 650 нм.

 Pump-8

 

Портативний малогабаритний 8-ми канальний перистальтичний насос «Plasmon-Pump-8»Призначений для прокачування досліджуваної речовини через вимірювальну комірку рефрактометру серії «Плазмон» зі швидкостями від 1 до 500 мкл/хв.

 Termobox Термобокс для портативних рефрактометрів серії «Плазмон». Призначений для стабілізації температурних режимів роботи рефрактометрів серії «Плазмон» та допоміжного устаткування. Діапазон стабілізації температури відносно кімнатної від -5 К до +10 К з відхиленням встановлення температури ±0,5 К.

 

 

Розробки групи 3

Найбільш вагомі науково-технічні розробки:

 

1. Розроблено неруйнівний метод визначення концентрації мілких домішок в напівізолюючому GaAs по спектрам крайової люмінесценції та  отримано калібровочні залежності, що дозволяють визначати їх вміст в кристалах напівізолюючого GaAs;

 

2. Розроблено методику відбору кристалів Cd1-xZnxTe, придатних для створення на їх основі високоякісних детекторів іонізуючого випромінювання.

Дослідження напівпровідникових магнітооптичних резонаторних структур в середньому та дальньому ІЧ діапазоні.

В даний час неможливо уявити собі галузь науки і техніки, в яких не застосовувалися б інфрачервоні (ІЧ) системи й прилади. У цьому спектральному діапазоні знаходяться лінії поглинання багатьох газів і рідин, що дозволяє проводити аналіз речовини для потреб промисловості, криміналістики, екології тощо. Реєстрація теплового ІЧ випромінювання має широкий спектр застосування від медицини до військової справи. Тому створення нових, більш ефективних ІЧ пристроїв і елементів, розробка технологій і пошук нових фізичних принципів їх функціонування є актуальним завданням.

 3 1 new

 

Магнітооптичні резонаторні структури (МОРС) є перспективними об'єктами для створення оптичних пристроїв. Їх оптичні властивості визначаються не стільки речовинами, з яких вони зроблені, скільки їх структурою. Застосування магнітооптичних матеріалів в їх складі дозволяє створити нове покоління оптичних пристроїв, керованих магнітним полем: систем відображення і передачі інформації, джерел і сенсорів випромінювання, магнітооптичних модуляторів і затворів тощо.

У відділі проводяться дослідження впливу магнітного поля на оптичні характеристики МОРС. Їх метою є створення на основі МОРС нових керованих ІЧ приладів для потреб оптичного приладобудування широкого спектру застосування. Дослідження проводяться в спектральному діапазоні 2-20 мкм при напруженості магнітного поля до 25 кЕ.

 3 2

Фото експериментальної установки.

Результати досліджень.

1. Розроблена теорія взаємодії випромінювання з резонаторною напівпровідниковою структурою та методика розрахунку оптичних характеристик МОРС із застосуванням матриць 2х2 та 4х4. Теорія не обмежується лінійним наближенням по магнітному полю, внаслідок чого вона може бути застосовна для розрахунку оптичних параметрів легованих напівпровідникових шарів і структур в області поглинання на вільних носіях струму.

2. Теоретично та експериментально досліджено залежність пропускання, відбивання та теплового випромінювання МОРС від магнітного поля.

3 3

 

Теоретичний 3D-графік спектрів пропускання (ZnSe/KBr)3/InSb/(KBr/ZnSe)3 МОРС в магнітному полі.

3 4

Теоретичний 3D-графік спектрів пропускання (ZnSe/KBr)4/InSb/(KBr/ZnSe)6 МОРС в магнітному полі.

3 5

Експериментальні спектри теплової емісії n-InAs МОРС в магнітному полі

3. Запропоновано низку інфрачервоних керованих оптичних приладів на базі МОРС:

- Діюча модель вузькосмугового джерела ІЧ випромінювання із лініями випромінювання 7.71 мкм та 10.55 мкм для потреб виявлення метану СН4 та вуглекислого газу СО2.

3 6

Діюча модель вузькосмугового джерела ІЧ випромінювання.

- вузькосмугове джерело ІЧ випромінювання із динамічно керованою інтенсивністю.

- вузькосмугове джерело ІЧ випромінювання із можливістю динамічної перебудови спектрального положення лінії випромінювання.

 3 7

Спектральний зсув лінії теплового випромінювання (ZnSe / KBr) 4 / InSb / (KBr / ZnSe) 10 МОРС в магнітному полі

- Джерела ІЧ випромінювання з керованим 2D розподілом інтенсивності, що можуть застосовуватись як ІЧ тест-об’єкти, імітатори сцен та теплових полів.

 3 8 new

ІЧ джерело з керованим просторовим полем випромінювання. (a) - магнітооптичний n-InSb резонатор, (b) - залежність інтенсивності теплового випромінювання (ТВ) від товщини та магнітного поля; (c), (d), (e), (f) - поверхневі розподіли ТВ при різних значеннях магнітного поля

3 9

Двокольоровий ІЧ-джерело з керованим просторовим полем випромінювання. (a) - магнітооптичний резонатор n-InSb з гетерогенним допінгом n-типу: (b), (c) - розподіл поверхні теплового випромінювання. Вставки відображають спектр джерела.

Термографічні дослідження в галузі охорони здоров'я

З моменту відкриття ІЧ випромінювання ученими була проведена велика кількість термографічних досліджень, присвячених вивченню його природи з поверхні біологічних об’єктів (БО) і використання цих особливостей для діагностики різних патологій.

Метод медичної ІЧТ є неінвазивним і нерадіоактивним діагностичним інструментом для контролю та аналізу фізіологічних функцій БО. Ця унікальна технологія використовується для виявлення і локалізації теплових аномалій. Практично при всіх патологічних станах зміна температури є найпершим симптомом, що вказує на порушення в організмі. Температурні реакції у силу своєї універсальності, виникають при всіх типах захворювань: бактеріальних, вірусних, алергійних, нервово-психічних та інших.

Нижче наведені результати термографічних досліджень молочної залози при різних патологіях.

 3 10

Продемонстровано високу ефективнічть методу дистанційної інфрачервоної термографії в діагностуванні захворювань молочної залози.

Неінвазивність та простота виконання інфрачервоної термографії дозволяє багаторазово застосовувати її без шкоди для здоров'я пацієнта, виявляти захворювання у молочних залозах на ранніх стадіях з наступним встановленням діагнозу за результатами клінічних досліджень.

Комплексна діагностика з застосуванням термографії підвищує інформативність і достовірність діагностичного пошуку.

Термографічні дослідження для діагностування напівпровідникових приладів

 

Для дослідження причин виникнення шумів з одного краю матриці телевізійної камери було проведено термографічне дослідження двох телевізійних камер в робочому стані. Виникло припущення впливу температур на окремі елементи телевізійної камери (імовірно це пов’язано з роботою схеми керування та зчитування, що безпосередньо розташована та з’єднана в спільний блок за ПЗЗ-матрицею), що пояснило виникнення шумів з однієї сторони матриці.

 3 12

Результати дослідження матриці чутливих елементів камери Novus-130 BH

3 11

Результати дослідження камери Novus-130 BH

Як видно з тепловізійних зображень камери Novus-130 BH, що існує температурний нагрів окремих елементів телевізійної камери до 57,17 0С. І що саме ці нагріті елементи знаходяться з однієї (в даному випадку з лівої) сторони корпусу телевізійної камери. Це твердження пояснює причину виникнення шумів камери з однієї (в даному випадку з лівої) сторони матриці камери.

 

 

Обладнання

Обладнання та установки:

1. Технологічне обладнання

1.1. Вакуумні установки типу ВУП-5А – 4 шт.

1.2. Верстат свердлильний;

1.3. Муфельна піч SNOL TermoPro 601, Tmax = 1373 К.

1.4. Піч для відпалу зразків Memmert, Tmax = 493 К.

1.5. Дистилятор ЕД-5.

1.6. Компресор УК-40-2М.

 

2. Вимірювальне обладнання

2.1. ППР-рефрактометри серії «Плазмон» ( n =1,0 … 1,5; δnmax = ±0,00005) .

2.2. Оптичний рефрактометр RL-3 ( n =1,33 … 1,70; δnmax = ±0,0005) .

2.3. Спектрофотометр СФ-46 (λ = 190 … 1100 нм, δλmax = ±2 нм).

2.4. Спектрофотометр MAPADA UV-1600 (λ = 190 … 1100 нм, δλmax = ±2 нм).

2.5. Фур’є-спектрометр Infralum FT-801 (k = 500 … 5000 см-1, δk = 1 см-1).

2.6. Медична тепловізійна камера (λ = 2 … 5,3мкм, δТmax = ±0,1 К).

2.7. Ультразвуковий дефектоскоп (τ = 6 … 1000 мкс., δ τmax = ±0,025 мкс).

2.8. Твердомір ( HRC=(20-70)±2; HB=(90-450)±10; HV=(240-940) ±15 ).

2.9. Прецезійні ваги ВЛР-20Г (m = 0 … 100 мг, δmmax = ±0,1 мг).

2.10. Оптичний мікроскоп МИМ-7.

2.11. Гоніометр Г-5 (θ = 0 … 360 град., δθmax = ±1 кут.сек.).

2.12. Гоніометр Г-5М (θ = 0 … 360 град., δθmax = ±5 кут.сек.).

2.13. Установка для контролю вмісту домішок і дефектів та їх локального розподілу в напівпровідниках А3В5 та А2В6 люмінесцентним методом.

 

Проекти

 

Наукова група №1: Інноваційних наукових таконструкторсько-технлогічних рішень щодо покращення характеристик сенсорних приладів та нових матеріалів

 

2008-2012 рр.

2.1.7 - Розроблення і створення діагностичних методів і устаткування для контролю інфрачервоних матеріалів електронної техніки.


2010-2013 рр.

143/18-10 - Створення інноваційного середовища для комерціалізації та трансферу нанотехнологій у бізнес в Україні.

1806-12 - Моніторинг комерційної привабливості розробок, створених під час виконання Державної цільової науково-технічної програми «Нанотехнології та наноматеріали».

12/07 - Вибір найбільш комерційно привабливих розробок, створених за Державною цільовою науково-технічною програмою «Нанотехнології та наноматеріали» для представлення їх на Технологічній зустрічі «Нанотехнології та наноматеріали для бізнесу та виробничої сфери».

2011-2012 рр.

ДЗ/478-2011 - Розроблення та впровадження наноклейових композицій та технологій з’єднання прецизійних деталей у приладобудуванні.


2012 р.

12 - Розроблення і впровадження засобів та технологій визначення стану конструкцій та систем авіаційної техніки методами неруйнівного контролю.


2013 р.

07 – 253 – 13 - Розробка методики для неруйнівного контролю та виготовлення і поставка комплекту обладнання, що дозволяє відрізнити авіаційне орієнтоване скло (АО 120) від неорієнтованого (СО 120).
1776 - Розробка алгоритмів для покращення зображень в інфрачервоному діапазоні.

2014 р.

№23/27-14 - Вивчення оптичних та електрофізичних характеристик наноклеїв до умов їх застосування.

2014-2016 р.

1.1.11/27 – Розроблення і створення технологій вирощування низькотемпературних наноструктурних сполук кремнію та нанокристалічних матеріалів з низьким коефіцієнтом термічного розширення та впровадження у виробництво мікроелектронних сенсорів, оптичних елементів для авіаційно-космічного приладобудування.

2.1.5/18,27 - Розроблення і створення діагностичних методів і устаткування для контролю інфрачервоних матеріалів електронної техніки та нанокристалічних матеріалів.

9/18 - Розроблення та впровадження комплексу базових технологій відновлення, регенерації, модернізації та виготовлення елементів систем спостереження та прицілювання бронетанкової техніки.

1522.3 - Розробка нових адгезивів та технологій адгезійних з’єднань.

2016 р.

245 - Розробка методики визначення показника заломлення алмазоподібних плівок та оцінки рівня внутрішніх напружень.

2016-2017 рр.

31 - Дослідження однорідності оптичних властивостей при різних товщинах нанесення аморфних гідрогенізованих алмазоподібних вуглецевих плівок

 

2017-2018 рр.

12/18 - Розробка схемних конструкторсько-технологічних рішень та моделювання каналу приймання лазерного випромінювання з довжиною хвилі 1,5-1,7 мкм

 

2018-2020 рр.

ТД 21/12 - Створення та впровадження сучасних нанокристалічних матеріалів з низьким коефіцієнтом термічного розширення для виробництва радіопрозорих деталей спеціальної техніки та оптичних систем

 

ТД 22/12 - Створення та впровадження перспективних стаціонарних та портативних систем для оперативної діагностики небезпечних інфекційних захворювань та експрес-аналізу якості питної води в польових умовах

 

 

Наукова група №2: Високочутлива рефрактометрія та прилади на явища основі поверхневого плазмонного резонансу

2005р.

1.1.27 - Модифікація оптоелектронних аналізаторів імунного складу біологічних рідин та контролю взаємодій біологічних молекул з метою підвищення чутливості та інформативності". Програма "Розробка технологій та організація виробництва напівпровідникових мікросенсорів, електронних приладів та систем на їх основі для екологічного моніторингу та енергозбереження.

51  - Розробка фізичних і фізико-технологічних засад створення сенсорів та сенсорних масивів для моніторингу довкілля на основі досліджень електронних та іонних процесів в напівпровідникових матеріалах і структурах.

2006р.

3.16/27 -Розробка панорамної системи біосенсорів для масових досліджень дії фармацевтичних препаратів на людський організм.
3.24/27 - Розробка автоматизованої біосенсорної системи діагностики вірусних захворювань великої рогатої худоби.

2007-2014рр.

51 -  Сенсорні системи для медико-екологічних та промислово-технологічних потреб“. Проект “Аналітичні прилади на основі поверхневого плазмонного резонансу для широкого застосування в ветеринарії, медицині, біологічних дослідженнях.

2008-2012рр.

1.3.4/27 – Розроблення і створення сенсорних систем біоплазм для  діагностики, лікування та профілактики серцево-судинних,  інфекційних та нейрологічних хвороб. Державна цільова науково-технічна програма  розроблення і створення  сенсорних наукоємних продуктів на 2008—2012 роки.

1.3.7/27  -  Розроблення і створення аналітичних систем експрес-діагностики в біотехнології та ветеринарії. Державна цільова науково-технічна програма  розроблення і створення  сенсорних наукоємних продуктів на 2008—2012 роки.

2007-2009рр.

044515- “Rapid SPR for parallel detection of pathogens in blood”
Start date of project: 01.01.2007    Duration: 3.5 years

2008-2017 рр.

3.7/27  -  Розроблення і створення  аналітичних систем експрес-діагностики в біотехнології та ветеринарії і забезпечення впровадження у виробництво високочутливого біосенсора діагностики захворювань великої рогатої худоби та птиці на лейкоз і туберкульоз безпосередньо у сільських господарствах.
3.4/27 – Розроблення і створення сенсорних систем біоплазм для діагностики, лікування та профілактики серцево-судинних, інфекційних і нейрологічних хвороб та забезпечення впровадження у виробництво портативного аналізатора плазми крові для експрес-аналізу системи кровообігу на початкових стадіях захворювань людини.

2014-2016 р.

1.3.3/27 – Розроблення і створення сенсорних систем біоплазм для діагностики, лікування та профілактики серцево-судинних, інфекційних і нейрологічних хвороб та забезпечення впровадження у виробництво портативного аналізатора плазми крові для експрес-аналізу системи кровообігу на початкових стадіях захворювань людини.

1.3.5/27 – Розроблення і створення аналітичних систем експрес-діагностики в біотехнології та ветеринарії і забезпечення впровадження у виробництво високочутливого біосенсора діагностики захворювань великої рогатої худоби та птиці на лейкоз і туберкульоз безпосередньо у сільських господарствах.

51/27/1 - Дослідна експлуатація та метрологічне забезпечення діагностичного приладу на основі поверхневого плазмонного резонансу для діагностики вірусу герпесу. Створення експериментального зразка діагностичного приладу на основі поверхневого плазмонного резонансу для діагностики вірусу герпесу.

51/27/2 - Імуносенсорний експрес-аналізатор на основі поверхневого плазмонного резонансу для кількісного визначення маркерів системи гемостазу для медицини і ветеринарії: метрологічне забезпечення та дослідна експлуатація. Створення експериментального зразка біосенсора ОНКОПЛАЗМ для діагностики гліом головного мозку.

 

2014 р.

 

142 - Розроблення та впровадження у виробництво малогабаритного багатоцільового рефрактометра на основі поверхневого плазмонного резонансу, 03.2014-12.2014 рр. (ДРН 0114U000793).

 

2014-2017 рр.

 

IZ73Z0-152661 - Виготовлення біосенсорів за допомогою полімеризації у плазмі.

 

Наукова група №3: Дослідження впливу зовнішніх факторів та технологій виготовлення напівпровідникових сенсорних матеріалів на їх функціональні властивості у видимому та ІЧ діапазонах

 

 

2008 – 2017 рр.

2.1.10 – Розроблення і створення комплексу експресного  контролю параметрів матеріалів для детекторів іонізуючого випромінювання. Державна цільової науково-технічної програми розробка і створення сенсорних наукоємних продуктів.

 2011-2015 рр.

ІІІ-8-11  - Розробка фізичних і фізико-технологічних засад створення сенсорів та сенсорних масивів для моніторингу довкілля на основі досліджень електронних та іонних процесів в напівпровідникових матеріалах і структурах.

2012-2016 рр.

ІІІ-41-12  - Фізичні та фізико-технологічні аспекти створення сучасних напівпровідникових матеріалів і функціональних структур для нано- і оптоелектроніки. Назва підрозділу: “Вивчення впливу екстремальних зовнішніх факторів на властивості нанорозмірних структур та наноструктурованих матеріалів з метою прогнозування їх надійності”.

2006-2010 рр.
ІІІ-8-06 – Розробка нових підходів для створення перспективних наноструктурованих матеріалів, технологічних та аналітичних багатофункціональних систем на основі напівпровідникових та органічних сполук.

2008-2011рр.
ІІІ-41-07  -  Фізичні та фізико-технологічні аспекти створення і характеризації напівпровідникових матеріалів і функціональних структур сучасної електроніки.

№8  - Механізми впливу технології отримання і зовнішніх факторів на властивості напівпровідникових структур і функціональних елементів сенсорних систем на їх основі (2003-2005 рр.).

 

1.4.8/27  -  Розроблення і створення апаратури безконтактного контролю розподілу температури у високотемпературних технологічних процесах та її апробація в металургійній та авіаційній промисловості.

 

2.16.27  - Розробка люмінесцентної методики контролю локального розподілу домішок і дефектів та їх впливу на властивості в складних сполуках А3В5 та А2В6. Науково-технічна програма Мінекономіки "Розробка  науково-технічних методів, засобів і автоматизованих систем контролю параметрів напівпровідникових матеріалів, структур і приладів" (2000-2005 рр.).

№ 8 - Фізичні та фізико-технічні основи створення напівпровідникових матеріалів і функціональних елементів для систем сенсорної електроніки” (2001-2002 р.р.)

2014 р.

ІІІ–08–11 - Нові технології виготовлення матеріалів і наноструктур, комплексні дослідження та створення новітніх елементів сенсорної техніки.

ІІІ–41–12 - Фізичні та фізико-технологічні аспекти створення сучасних напівпровідникових матеріалів і функціональних структур для нано- і оптоелектроніки.

2015-2016 рр.

2.1.7/27 - Розроблення і створення комплексу  експресного контролюпараметрів матеріалів  для детекторів іонізуючого випромінювання.

ІІІ–41–12 - Фізичні та фізико-технологічні аспекти створення сучасних напівпровідникових матеріалів і функціональних структур для нано- і оптоелектроніки. Держ. реєстр. номер      Пост. Бюро ВФА НАН України від 28.11.2011 р., Протокол № 8.

2016 р.

ІІІ–08–16 - Нові технології виготовлення матеріалів і наноструктур, комплексні дослідження та створення новітніх елементів сенсорної техніки.

 

9/18 - Розроблення та впровадження комплексу базових технологій відновлення, регенерації, модернізації та виготовлення елементів систем спостереження та прицілювання бронетанкової техніки.

 

1522.3  -  Розробка нових адгезивів та технологій адгезійних з’єднань.

 

 

 

Публікації

2018 2017 2016 2015 2014 2013 ‹2012

2018