В Якутске принят в эксплуатацию новейший научный прибор

На днях в Якутск прибыла первая часть нового научного оборудования, приобретаемого за счет гранта из средств федерального бюджета, выигранного Федеральным исследовательским центром «Якутский научный центр Сибирского отделения РАН» по конкурсу Министерства науки и высшего образования РФ. В Институте физико-технических проблем Севера им. В.П. Ларионова СО РАН 9 ноября 2021 года произведен запуск в работу нового прибора — профилометра модели 130 с нанометровой приставкой. Прибор представлен тремя единицами оборудования мирового уровня — сам профилометр, а также сканирующий и атомно-силовой микроскопы, с установленным на прилагаемых персональных компьютерах программным обеспечением.

Напомним, что конкурс на предоставление грантов проходил летом 2021 года. В рамках выигранного гранта в течение трех лет Центр коллективного пользования ФИЦ «ЯНЦ СО РАН» будет дооснащен новейшим оборудованием на общую сумму свыше 73 млн. рублей.

На фото: профилометр 130

Принятый в эксплуатацию профилометр модели 130 с нанометровой приставкой производства АО «Завод ПРОТОН» (г. Москва), позволяет производить анализ морфологии поверхностей широкого спектра материалов, в том числе и полимерных, и композиционных, а также биологических объектов. Профилометрия производится в строгом соответствии с ГОСТ 25142-82, всё оборудование прошло поверку на прецензионных мерах по международным стандартам. Модель является профессиональной и используется для лабораторных работ 1 класса точности.

На фото: нанометровая приставка к профилометру 130 (зондовый микроскоп с установленным столиком для туннельной микроскопии)

Нанометровая приставка – это современный электронный зондовый микроскоп. Устройство в атомно-силовом режиме проводит измерения с помощью специального щупа, представляющего собой чрезвычайно чувствительную алмазную иглу, кантилевер. Кончик кантилевера ощупывает исследуемую поверхность, притягиваясь к ней силами межмолекулярного взаимодействия, и перемещая вдоль нее индуктивный датчик. При этом игла провоцирует появление механических колебаний, которые улавливаются датчиком и преобразуются в цифровой сигнал, согласно которому строится изображение на экране. В туннельном режиме роль датчика выполняет платиновая игла с атомарно острым кончиком. Между ней и поверхностью на расстоянии нескольких нанометров возникает квантово-механическое взаимодействие — туннельный ток, который фиксируется прибором и посредством обратной связи производится сканирование поверхности и также строится изображение.

На фото: данные профиля исследуемого образца

Основной элемент полученного оборудования, профилометр 130, способен измерить 28 показателей шероховатости и 4 показателя волнистости с субмикронной точностью. При этом исследуются как наружные, так и внутренние поверхности, имеющие прямое или изогнутое сечение. Оборудование способно различать неровности на высоте до 0,005 мкм, а чувствительность индуктивного датчика составляет 0,002 мкм. Это позволяет выявлять неоднородности микроскопического масштаба, анализировать происходящие в материалах или покрытиях процессы, причины их деградации, деформирования и разрушения.

На фото слева направо: заместитель генерального директора ФИЦ «ЯНЦ СО РАН» Николай Голиков с сотрудниками ИФТПС СО РАН: аспирантом отдела моделирования разрушения Иваном Дьячковским, директором института Валерием Леповым, научным сотрудником Валентиной Ачикасовой

«Приборы такого плана используются нами уже много лет, но этот профилометр предлагает совершенно новые возможности. С помощью данного прибора мы теперь можем исследовать морфологию поверхности широкого диапазона материалов, включая полимерные, композиционные, металлические, а также различные сплавы. При разрушении, деформировании материала, сразу можно выявлять механизм и причину произошедшего — произошло ли это из-за коррозии, или из-за усталости материала. Теперь мы можем лучше исследовать процесс накопления повреждений в различных материалах, создавать модели, проводить экспертизу разрушений, то есть выполнять все те работы, которыми институт занимается уже в течение 50 лет, но на качественно новом оборудовании. Этот прибор в данной комплектации не имеет аналогов в мире, и по ряду характеристик уникален, что подтверждается соответствующими сертификатами и медалями, призами на международных выставках. Секреты технологии до сих пор держатся российскими разработчиками в тайне», — сообщил директор ИФТПС СО РАН, доктор технических наук, академик АН РС(Я) Валерий Лепов.

Мария Ефремова,
пресс-служба ФИЦ «ЯНЦ СО РАН»