Только навстречу друг другу!

Прошедшая пятилетка была периодом создания и становления одного из самых молодых учреждений Сибирского отделения Академии наук СССР - Института сильноточной электроники (ИСЭ). В институте проведен большой объем фундаментальных исследований в области сильноточной эмиссионной электроники, физики твердого тела, физики сильноточных пучков электронов, газовой электроники, получены важные результаты по генерированию импульсов лазерного, рентгеновского и СВЧ-излучения в системах с сильноточными электронными пучками и т. д. Наряду с этим разработан ряд уникальных приборов для научных исследований: таких, как мегавольтные импульсные генераторы, генераторы мощных наносекундных импульсов, газовые импульсные лазеры инфракрасного и ультрафиолетового диапазонов, мощные импульсные источники СВЧ и рентгеновского излучения, генераторы мощных электронных пучков, технологические электронно-лучевые устройства.

Результаты фундаментальных исследований используются для создания новых типов приборов и оборудования для промышленности.

Известно, что внедрение научных разработок - наиболее трудный этап работы. Наш опыт подсказывает, что разработки институтов быстро внедряются прежде всего там, где есть активное обоюдное стремление предприятия и института к созданию нового. Приведу конкретные примеры. Явление взрывной эмиссии электронов, открытое в ИСЭ СО АН СССР, позволило разработать принципиально новый класс рентгеновских приборов, которые сейчас выпускаются Ленинградским НПО "Буревестник". Эти приборы нашли широкое применение в дефектоскопии, медицине и научных исследованиях не только в нашей стране, но и за рубежом. Сейчас институт совместно с НПО "Буревестник" работает над созданием нового поколения таких приборов. Они по сравнению с обычными имеют малые размеры, значительно менее опасны в работе, требуют для питания мало энергии (можно использовать автономные аккумуляторы). Эти приборы, например, широко применялись при монтаже оборудования на Томском нефтехимическом комплексе.

Взрывная эмиссия используется также для создания сильноточных наносекундных ускорителей электронов. Ускорители, разработанные в институте, широко применяются в различных учреждениях страны для научных исследований и в технологии. Недавно закончен монтаж и произведен запуск таких ускорителей в Академии наук Белоруссии и в Институте радиотехники и электроники АН СССР.

Второй пример. Большой цикл исследований эмиссии электронов и ионов из плазменных образований позволил создать новый класс электронно- и ионнолучевых устройств, которые находят широкое применение в технологии металлов. Наиболее существенные результаты получены при создании электроннолучевых устройств с плазменными катодами для сварки металлов. Основное отличие создаваемых электронных пушек от обычных состоит в том, что в них электроны испускаются не раскаленным металлическим катодом, а плазмой, генерируемой в разрядной камере. Такой принцип позволяет значительно повысить срок службы и надежность электронных источников, повышает производительность технологического оборудования, расширяет возможности применения электронно-лучевых установок. Проведена большая работа по внедрению таких устройств, которые сейчас работают или запускаются на 35 предприятиях. Их работа дала реальный экономический эффект более чем в 1 млн. рублей. На различных томских предприятиях работают 3 таких агрегата. Кроме того, томские предприятия используют сварочные агрегаты, установленные в Институте сильноточной электроники, для изготовления особых деталей для серийной продукции.

Сейчас усилия исследователей направлены на поиск новых применений электронных и ионных пучков в устройствах с плазменными катодами и на увеличение их мощности. Недавно изготовлены первые образцы электронных пушек с мощностью до 20 кВт, а в 11-й пятилетке их мощность будет доведена до 60 кВт.

Перспективно новое направление использования электронных пучков для пайки тугоплавкими припоями в вакууме. Этот способ позволяет отказаться от защитной атмосферы и флюсов. Уже принципиально решены вопросы по формированию широких и профильных пучков, с помощью которых можно быстро и равномерно нагревать спаиваемые детали. Успешно решаются вопросы создания экспериментального и технологического оборудования для этих целей.

Фундаментальные исследования воздействия плотных пучков электронов на диэлектрики, проведенные ИСЭ и Томским политехническим институтом, позволили создать новый метод отверждения лаковых покрытий на твердых поверхностях в атмосфере воздуха за счет применения импульсных электронных пучков. В известной радиационной технологии с использованием стационарных электронных источников отверждение происходит только в присутствии бескислородной атмосферы (например, в азоте), что очень усложняет и удорожает процесс. В ИСЭ разработано два типа импульсных электронных ускорителей для отверждения лаков. Работа ведется в контакте с Московским НИИ мебельной промышленности и НИИ лакокрасочной промышленности и рядом промышленных организаций.

Исследования по импульсным газовым разрядам высокого давления и генерирования мощных наносекундных импульсов внесли важный вклад в развитие лазерной техники. В институте создано и поставлено различным организациям несколько десятков импульсных газовых лазеров, работающих на молекулах углекислого газа, азота и смесях галогенидов с благородными газами. Один из них - азотный лазер АИЛ-3 - использован при разработке серийного образца. Эти работы ведутся в рамках координационного плана СО АН СССР "Мощные лазерные системы", который сыграл большую роль в развитии лазерной техники в Сибири. Многие лазеры, разработанные в ИСЭ, используются в институтах СО АН СССР для проведения различных научных экспериментов.

Наши связи с промышленными предприятиями и научными учреждениями помогают разобраться в организационных проблемах внедрения. Проще всего организовать сотрудничество с академическими институтами, вузами и вузовскими НИИ для внедрения установок, используемых в научных исследованиях. Для эффективного использования академических разработок в промышленности наиболее приемлема система: академический институт - отраслевой институт - промышленное предприятие. Сотрудничество с отраслевым НИИ более эффективно, когда оно начинается на стадии НИР, а академический институт является непосредственным участником при прохождении всех этапов вплоть до выпуска продукции на заводе. Результатом такого сотрудничества могут быть диссертации, совместные авторские свидетельства и статьи. Такое сотрудничество позволяет использовать специфическое оборудование и технологию отрасли для изготовления новых разработок. Появляется возможность проведения всесторонних технологических экспериментов без нарушения графика работы основного производства. В результате завод получает отработанное технологическое оборудование и остается только обучить операторов новым приемам работы. Для такого обучения очень полезно приведение в рамках предприятия или отрасли школ по обучению работе на новом оборудовании с привлечением представителей академических и отраслевых НИИ. Это снижает психологические барьеры, неизбежно возникающие в таких случаях. Однако при этом необходимо четкое договорное разграничение обязанностей между академическими и отраслевыми институтами. Хорошие творческие отношения сложились у нас с Ленинградскими НПО "Буревестник" и "Светлана", рядом отраслевых НИИ и другими учреждениями.

Иногда в попытке сократить сроки внедрения институт выходил на прямую связь с заводом. Однако в большинстве случаев такое сотрудничество не давало значительных результатов. Да и сроки эксплуатации устройств не удается сократить или из-за низкого технического уровня специалистов предприятия, или из-за невозможности самому заводу изменять технологию без согласования с головным НИИ. Были случаи отказа от работы на новых, более производительных агрегатах из-за снижения расценок оплаты труда рабочих.

В Сибирском отделении АН СССР есть хороший опыт создания совместных лабораторий академических и отраслевых институтов, которые базируются на площадях отраслевого НИИ или академического института и возглавляются специалистами Академии. Есть такая лаборатория и в нашем институте. Опыт двухлетней ее работы показал высокую эффективность такой формы сотрудничества. Однако хотелось бы, чтобы отраслевые НИИ не ограничивались только передачей академическому институту фонда заработной платы, а оборудовали эти лаборатории новыми приборами и станками. Необходимо также определить статус совместных разработок, которые затем внедряются в отрасль, и не забывать, что авторами разработок являются как академический институт, так и отраслевой НИИ. Из этого должны вытекать все последствия от внедрения разработок.

Ю. ПОТАЛИЦЫН.
Институт сильноточной электроники СО АН СССР.

"НАУКА В СИБИРИ" 14 августа 1981 г.