Научно-исследовательская работа кафедры микроволновой электроники
В настоящее время кафедра начинает работы в новой бурно развивающейся в последние годы в мире области науки – вакуумной микроэлектроники субмиллиметрового (терагерцового) диапазона длин волн, в котором открываются новые перспективные применения микроволн.
- спутниковая и авиационная разведка наземных объектов в условиях сплошной облачности;
- спутниковые системы высокоскоростной передачи данных;
- высокоточная радиолокация с построением изображения цели с высоким разрешением (радиовидение);
- системы безопасности – дистанционное автоматическое распознавание скрытых опасных объектов;
- технологии производства новых материалов для электроники;
- медицина – неионизирующие системы обнаружения новообразований, диагностика заболеваний, в том числе, онкологических;
- химия, биохимия, спектроскопия, томография, исследование атмосферы Земли и планет и др.
Приглашения кафедре со стороны ведущих профильных предприятий РФ принять участие в исследованиях и в разработках в новой перспективной области науки стало естественным следствием признания авторитета инженерной и научно-педагогической школы кафедры, стоявшей у истоков отечественной микроволновой вакуумной электроники (подробнее см. раздел «История кафедры»).
C учетом тенденций развития микроволновой и оптической электроники кафедра на протяжении последних 10 лет проводит активные исследования и разработки в новых актуальных научных направлениях.
1. Математическое и компьютерное моделирование, проектирование, разработка и оптимизация новых перспективных твердотельных приборов и устройств микроволновой и оптической электроники для применения в системах телекоммуникаций с качественно новыми информационными и энергетическими характеристиками, в частности:
- микроволновых транзисторных усилителей мощности высокого уровня;
- базовых конструкций монолитных p-i-n диодных матриц для полупроводниковых переключателей и ограничителей миллиметрового диапазона длин волн;
- антенн сотовых телефонов с исследованием воздействия электромагнитного излучения на биологические среды;
Доцент кафедры, докторант В.Г. Тихомиров и его аспирант Яков Парнес (2016 г.)
- структур полупроводниковых дрейфовых диодов и транзисторов с резким восстановлением для построения на их основе генераторов субнаносекундных импульсов для систем сверхширокополосной связи.
- многослойных HEMT транзисторных гетероструктур;
- полупроводниковых вертикально-излучающих лазеров для применения в оптических системах телекоммуникаций с уникальными эксплуатационными характеристиками.
В рамках этого направления исследования и разработки проводятся совместно с ЗАО «СВЕТЛАНА-ЭЛЕКТРОНПРИБОР», с ООО LG ELECTRONICS Inc. «RUSSIA R&D CENTER», с ООО «КОННЕКТОР-ОПТИКС», с лабораториями физики быстрых процессов в полупроводниках и физики полупроводниковых гетероструктур ФТИ РАН.
Руководители перечисленных исследований и разработок – профессор А.Д. Григорьев, доцент Б.В. Иванов, доцент В.Г. Тихомиров, доцент Н.А. Малеев.
Научный семинар кафедры
2. Микроволновые энергосберегающие экологически чистые технологи широкого промышленного применения.
Микроволновые технологии обработки различных веществ и материалов, базирующиеся на эффектах воздействия микроволнового излучения на различные вещества, имеют большие перспективы развития, поскольку обладают в сравнении с традиционными технологиями аналогичного назначения целым рядом принципиальных преимуществ.
В частности, они обеспечивают быстрый объемный нагрев вещества без нарушения его клеточной структуры, сохранность в течение длительного времени его органолептических показателей, характеризуются стерилизующим действием в отношении вредных микроорганизмов - при одновременном резком снижении энергозатрат.
В последние годы масштабы исследований и объемы финансирования разработок, связанных с гражданским применением микроволн, как в России, так и за рубежом, непрерывно возрастают.
Разработанные кафедрой совместно с ООО «ИНГРЕДИЕНТ» и ООО «СИНЕРГИС» микроволновые энергосберегающие, экологически чистые технологические установки широкого промышленного применения, предназначенные, в частности, для низкотемпературного вакуумного обезвоживания и стерилизации разнообразной продукции сельскохозяйственного и фармацевтического производства, лекарственного сырья, а также сушки и модификации свойств строительных и других материалов с автоматизированной системой диагностики и управления параметрами технологического процесса на базе микропроцессоров –
- отмечены Сертификатами качества;
- защищены многочисленными (свыше 30) патентами РФ;
- награждены Почетными дипломами и Золотыми медалями престижных Международных выставок;
- по своему уровню соответствуют мировому и находят широкий спрос не только на внутреннем, но и на внешнем рынках (Малайзия, Парагвай, ЮАР, Германия).
Руководитель направления, доцент В.А. Иванов
В настоящее время в этой области проводятся актуальные исследования:
- процессов переработки под воздействием микроволнового излучения разнообразных технологических отходов;
- микроволнового химического синтеза лекарственных средств и их соединений, увеличивающего на несколько порядков скорость протекания химических реакций при существенном увеличении выхода готового продукта.
В рамках этого направления исследования и разработки проводятся совместно с организованными по инициативе кафедры научно-производственными компаниями ООО «ИНГРЕДИЕНТ» и ООО «СИНЕРГИС», ЗАО НПО «ЭКРОС», МИФИ (национальный исследовательский университет), в рамках договоров с различными отечественными и зарубежными компаниями, в частности, с фирмой «МАРТИН БАУЕР (Германия).
