ВЫСТАВКА НАУЧНЫХ ДОСТИЖЕНИЙ МОЛОДЫХ...

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТСИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

ВЫСТАВКА НАУЧНЫХ ДОСТИЖЕНИЙМОЛОДЫХ УЧЕНЫХ ТУСУРА

ТОМСК 2011

Министерство образования и науки Российской Федерации

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТСИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)


В рамках Всероссийского Фестиваля Науки 2011

20 октября 2011 года Томск


2

инкубаторе, выполняются в рамках группового проектного обучения или инициативно. Молодые ученые показали разработки в различных сферах: проектировании электронных устройств, наноэлектронике, защите информации и др.Продемонстрированные на выставке проекты, конечно же, находятся на разных стадиях развития. Тем не менее, следует отметить, что все задачи, решаемые молодыми учеными, безусловно, весьма актуальны. Многие из этих проектов направлены на решение такой важнейшей для российской экономики проблемы – импортозамещение, и имеют высокий коммерческий потенциал. Некоторые разработчики уже получили патенты, другие планируют подать заявки на изобретения, что показывает высокий научно-технический уровень проектов. В представленный каталог вошли лучшие разработки, отобранные экспертной комиссией. Выход каталога является для ТУСУРа очень важным событием по нескольким причинам. Во-первых, выставка дает возможность разработчикам поделиться своими достижениями с коллегами, во-вторых, обсудить различные полемические вопросы, обменяться идеями и мнениями, и, наконец, представить новый продукт для внимания потенциальным инвесторам. Хочется пожелать, чтобы данное мероприятие стало регулярным, и расширился масштаб его проведения. Мы надеемся, что наша идея будет поддержана молодыми учеными из других ВУЗов города Томска, и возможно, других регионов России.

Проректор по научной работе ТУСУР,лауреат премии Правительства РФ,

доктор технических наук,профессор А.А. Шелупанов

Уважаемые коллеги! Рад презентовать вашему вниманию данный каталог проектов, которые были представлены на Выставке научных достижений молодых ученых ТУСУР, проходившей 20 октября 2011 г. в Студенческом бизнес-инкубаторе. Эта выставка проводилась второй раз и привлекла внимание студентов, аспирантов, ученых, СМИ и др. заинтересованных лиц. Эти научно-технические проекты реализуются на кафедрах нашего университета, в студенческих конструкторских бюро, в студенческом бизнес-

ВСТУпИТЕЛьНОЕ СЛОВО


НОВЫЙ КЛАСС ЭЛЕМЕНТОВ ФОТОНИКИ НА ОСНОВЕ ФОТОРЕФРАКТИВНОГО ЭТАЛОНА ФАБРИ-ПЕРО.....................................................4

ЭЛЕКТРОННЫЙ КАМЕРТОН......................................................................................6

СВЕРХШИРОКОПОЛОСНЫЕ ПАССИВНЫЕ УСТРОЙСТВА СВЧ ДИАПАЗОНА......................................................................................................8

ЛАБОРАТОРНЫЙ СТЕНД ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ТРАНСФОРМАТОРОВ (ЛСИПТ)........................................................10

СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫЙ НЕЛИНЕЙНЫЙ РЕФЛЕКТОМЕТР..................................12

ФОРВАКУУМНЫЕ ПЛАЗМЕННЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭЛЕКТРОНОВ...............................14

ИМПУЛьСНЫЙ ИСТОЧНИК ЭЛЕКТРОНОВ С ПЛАЗМЕННЫМ ЭМИТТЕРОМ .........................................................................16

АППАРАТНО-ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ ЛОКАЛьНОЙ ГИПЕРТЕРМИИ (КЛГ)........................................18

ГЕНЕРАТОР ПИКОСЕКУНДНЫХ ИМПУЛьСОВ ДЛЯ ПЛАТФОРМЫ PXI....................20

БАЗОВЫЕ НЕСУщИЕ КОНСТРУКЦИИ С ВЫСОКОЙ ТЕПЛОРАССЕИВАющЕЙ СПОСОБНОСТью.......................................................22

КОМПЛЕКС ДЛЯ ОТРАБОТКИ НАВЫКОВ ЗАщИТЫ СЕРВЕРА................................24

АЛГОРИТМ КРИПТОГРАФИЧЕСКОЙ ЗАщИТЫ AES НА БАЗЕ MAtlAb............................................................................................26

ОБРАБОТКА СИГНАЛОВ БЕРЕГОВОЙ РАДИОЛОКАЦИОННОЙСТАНЦИИ С ИСПОЛьЗОВАНИЕМ ВЕЙВЛЕТ-ПРЕОБРАЗОВАНИЙ...........................28

ЛАЗЕРНОЕ НАНОСТРУКТУРИРОВАНИЕ ПОВЕРХНОСТИСАПФИРОВЫХ ПОДЛОЖЕК....................................................................................30

УСТАНОВКА ДЛЯ КОМПЛЕКСНОГО ИЗУЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВКАЧЕСТВА И СТЕПЕНИ ДЕГРАДАЦИИ ГЕТЕРОСТРУКТУР СИД...............................32

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РУЧНОЙ НАМОТКИ..................................................................34

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СНЯТИЯ ИЗОЛЯЦИИ С ПРОВОДОВ.........................................36

RAItH CHIP CONtROl..............................................................................................38

3

СОДЕРЖАНИЕ


4

ЭЛЕМЕНТЫ ФОТОНИКИ НА ОСНОВЕ ФОТОРЕФРАКТИВНОГО ЭТАЛОНА ФАБРИ-ПЕРО

НазНачеНие разработки

Разрабатываемые элементы направлены на расширение количества, упро-щение и удешевление технических средств, предназначенных для управления световыми пучками.

актуальНость

Интерес к разработке оптических систем записи, хранения и обработки информации на сегодняшний день очень высок.

Нелинейно-оптические свойства фотонных структур можно использовать для создания оптических переключателей и логических ячеек.

Элементы нового класса позволят создавать оптические микросхемы, которые найдут применение в электронике будущего.

описаНие

Элементы фотоники относятся к области полностью оптических фазовых элементов. Оптически реконфигурируемый преобразователь световых пучков производит операции трансформации амплитудных профилей посредством самовоздействия световых полей в кристалле ниобата лития (LiNbO3) и не требует приложения управляющего внешнего поля, управление преобразованием световых пучков осуществляется при помощи света.


область примеНеНия Лазерное приборостроение, лазерные

технологии.

Оптические системы передачи и обработки информации.

Создание оптических датчиков и устройств.

5

коНтакты Шандаров Владимир Михайлович – научный руководитель, доктор физико-математических наук, профессор каф. СВЧ и КРТел.: (3822) 701-518E-mail: [email protected]

Перин Антон Сергеевич – разработчик, аспирант каф. СВЧ и КРТел.: +7 923 487 2725E-mail: [email protected]

техНические характеристики

Источник когерентного излучения: Лазер YAG:Nd3+ - λ=532нм.

Мощность во время экспонирования образцов: P0=1÷15мВт.

Приповерхностная область пластины LiNdO3 легируется: объемно, ионами железа (Fe≈0,05% об.), поверхностно, ионами меди и железа.


6

ЭЛЕКТРОННЫЙ КАМЕРТОН


Автоматизировать процесс субъективной оценки слуха с помощью порта-тивного электроакустического прибора.

область примеНеНия

Выездная аудиометрия. Плановые профессиональные осмотры. Телеметрическая аудиометра. Скрининговые исследования.

коНкуреНтНые преимущества

Низкая цена. Снижены массогабаритные показатели. Время проведения опытов сокращается в 3 раза. Снижены требования к квалификации испытателя. Возможность проведения «бытовой» аудиометрии.


Исследование костной проводимости. 5 фиксированных частот от 500 до 8000 Гц. Интенсивность от 5 до 40 дБ, с шагом 5 дБ. Возможность проведения основных камертональных опытов.

описаНие

Электронный камертон предна-значен для проведения основных камертональных опытов, использование электронного камертона позволяет сократить время проведения испытания (до трёх раз) и резко снижает квалификационные требования к испытателю.


7

коНтакты Мещеряков Роман Валерьевич – научный руководитель, доцент каф. КИБЭВСТел.: (3822) 900-111 Факс: (3822) 900-111E-mail: [email protected]

Нигматуллин Рафаэль Фанильевич – разработчик, аспирант каф. КИБЭВСE-mail: [email protected]Тел.: +7 923 405 6277

Понизов Алексей Григорьевич – разработчик, аспирант каф. КИБЭВСТел.: +7 952 809 6117E-mail: [email protected]

апробация

Прибор прошёл клинические исследования эквивалентности диагностических возможностей в сравнении с клиническим аудио-метром ORBITER 902.2 (GN Otomet-rics, Madsen, производство Дания). «Электронный камертон» прошёл клинические испытания, целью которых было оценить временные, диагностические и квалификационные характеристики обычного камертона и «электронного камертона».


8

СВЕРХШИРОКОПОЛОСНЫЕ ПАССИВНЫЕ УСТРОЙСТВА СВЧ ДИАПАЗОНА

Целью проекта является разработка, создание и исследование импорто-замещающих сверхширокополосных пассивных устройств СВЧ и КВЧ диапазонов.

НазНачеНие

Устройства предназначены для применения в цифровых, скалярных и векторных анализаторах параметров цепей, серийно выпускаемых на ЗАО «НПФ «Микран».

переходы коаксиальНо-микрополосковые

Предназначены для ввода-вывода сигналов в СВЧ модули. Покрытие центрального проводника – упрочненное золото. Корпус и штырь покры-ваются упрочненным золотом, олововисмутом, или нержавеющей сталью.

и обеспечивают минимальные вносимые потери и коэффициент отражения за счет применения специально разработанных соединителей и СВЧ кабелей. Применённые в соединителях прочные материалы, износостойкие покрытия и специальные конструкции соединения с кабелем, обеспечивают длительный ресурс кабельных сборок.

коаксиальНо-волНоводНые переходы

Позволяют произвести соединение устройств в волноводном тракте с устройствами в коаксиальном тракте и имеют минимальные отражения и вносимые потери в рабочем диапазоне частот.

кабельНые сборки

Предназначены для подключения исследуемых устройств к изме-рительным портам приборов и

коаксиальНые аттеНюаторы Коаксиальные аттенюаторы серии Д2М Предназначены для использования в лабораторных измерениях в качестве мер ослабления. Аттенюаторы могут применяться в качестве рабочих эталонов коэффициента ослабления для проверки технических


характеристик скалярных и векторных анализаторов цепей. Примененные материалы и конструкция аттенюаторов обеспечивают высокую стабиль-ность параметров, малые отражения и неравномерность ослабления.

коаксиальНые переходы

Предназначены для использования с измерительным оборудованием. Эти переходы изготавливаются в исполнениях «вилка-вилка», «розетка-розетка» и «вилка-розетка». Переходы данной серии имеют малые потери и отражение в диапазоне рабочих частот до 50 ГГц, высокую стабильность параметров при большом количестве циклов соединений.

9

коНтакты Гошин Г.Г – научный руководитель, доктор физико-математических наук, профессор кафедры СВЧиКР

Исполнители:Воронин Николай Николаевич - аспирантЕкимов С.Ю. - инженер НМФ “Микран”Михеев Филипп Александрович – аспирантСемибратов Владимир Палович – аспирантФатеев Алексей Викторович – аспирантЩуров В.В. - инженер НМФ “Микран”

E-mail: [email protected]

согласоваННые Нагрузки Предназначены для использования в лабораторных измерениях в качестве мер волнового сопротивления. Нагрузки могут применяться как рабочие эталоны коэффициента отражения для проверки технических характеристик скалярных и векторных анализаторов цепей. Примененные материалы и конструкция нагрузок обеспечивают высокую стабильность параметров при большом количестве циклов соединений.


10

ЛАБОРАТОРНЫЙ СТЕНД ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ТРАНСФОРМАТОРОВ (ЛСИПТ)


Стенд предназначен для исследования двух обмоточных трансформаторов в учебно-практических целях.


ЛСИПТ предназначен для проведения лабораторных работ в высших учебных заведениях по курсу «Магнитные элементы электронных устройств».

отличительНые особеННости

Разработанное устройство позволяет измерять как силовые трансформаторы 50Гц, так и высокочастотные трансформаторы.

описаНие

ЛСИПТ позволяет проводить измерения коэффициента трансформации, тока и потерь ХХ, напряжение и потерь КЗ, методами короткого замыкания и холостого хода (согласно ГОСТ 3484.1-88), а также индуктивности рассеяния и намагничивая, межобмоточную и межвитковую емкости резонансным и резистивным методами. В комплекте с устройством идет методическое пособие для проведения лабораторных работ по курсу «Магнитные элементы электронных устройств».



Напряжение питающей сети, В 220 ± 10%.

Частота напряжения питающей сети, Гц 50±5.

Напряжение питания усилителя DC, В 45-50.

Диапазоны измеряемых величин: - действующее значение напряжения, В 0 - 250; - действующее значение тока, А 0 - 1; - полная мощность, ВА 0 - 250; - активная мощность, Вт 0 - 250; - реактивная мощность, Вт 0 - 250; - коэффициент мощности 0 - 1; - частота, Гц 15 – 120.

11

коНтакты Федотов Владимир Александрович – зав. лаб. ГПО.Тел.: +7 906 957 0363 E-mail: [email protected]

Калинин Роман Геннадьевич – разработчик, аспирант 1 го г/о каф. ПрЭТел.: +7 960 978 5769E-mail: [email protected]

Идрисов Ильдар Камильевич – разработчик, аспирант 3 го г/о каф. ПрЭТел.: +7 923 404 0422E-mail: [email protected]


12

СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫЙ НЕЛИНЕЙНЫЙ РЕФЛЕКТОМЕТР

область примеНеНияПрибор применяется для диагностики кабельных линий передач. Способен обнаруживать дефекты в кабеле, а также выполнять оценку их технического состояния (диагностировать предотказовые состояния) и обнаруживать несанкционированные подключения к линии.


Обнаружение и классификация места повреждения в линии передачи (например, короткие замыкания, разрывы, намокание кабеля).

Оценка технического состояния контактных соединений с целью обна-ружения еще функционирующих, но недостаточно надежных участков линии.

Селективное обнаружение в линии передачи включений, содержащих полупроводниковые элементы (в том числе радиоэлектронных устройств подключенных несанкционированно).

описаНиеВ основе работы прибора положен принцип воздействия на объект коротким импульсом. Результат измерения представляет собой характеристику линии – рефлектограмму, которая иллюстрирует процесс распространения сигнала в линии передачи. В разрабатываемом приборе в дополнении к обычной рефлектограмме строится нелинейная рефлектограмма, которая дает возможность обнаружения неоднородностей, проявляющих нелинейные свойства.


коНкуреНтНые преимущества Определяет в кабельной линии передачи дальность расположения включений, содержащих полупроводниковые элементы.

Способен обнаружить не только состоявшийся дефект, но и зафиксировать его предотказовое состояние (например, некачественный контакт металл-окисел-металл).

Невысокая стоимость.

осНовНые потребители

Поставщики услуг кабельного телевидения и интернета.

Производители кабельной продукции.

Операторы телефонной связи.

Производители систем (в т.ч. космических аппаратов, авионики), включающих разветвленные кабельные структуры (магистрали).

13

коНтакты Семенов Эдуард Валерьевич - руководитель, к.т.н., доцент каф. РЗИE-mail: [email protected]

Артищев Сергей Александрович – ответственный исполнитель, студент гр. 237-3 РЭТЭМ, ТУСУР, техник СКБ «Смена»Адрес: СКБ «Смена», ТУСУР, г. Томск, ул. Ленина, д. 40 ауд., 109 (м.к.)Тел.: +7 952 805 1197E-mail: [email protected]


Дальность действия 2000 м.

Длительность зондирующего импульса 30 нс.

Амплитуда зондирующего импульса 14 В.

Погрешность измерения дальности до неоднородности 2 м.


14

ФОРВАКУУМНЫЙ ПЛАЗМЕННЫЙ ИСТОЧНИК ЭЛЕКТРОНОВ


Электронно-лучевая плавка, сварка и размерная обработка керамических изделий, испарение тугоплавких материалов, плазмо-химические реакции в газовой фазе и на поверхностях.

описаНие

Работа источника основана на термическом воздействии сфокусированного электрон-ного пучка на мишень. При торможении ускоренных электронов возле поверхности изделия их кинетическая энергия преобразуется в тепловую.Источник функционирует в форвакуумной области давлений (5-20 Па). В этом диапазоне давлений эффект зарядки непроводящей мишени электронным пучком практически полностью подавляется. Именно это обусловливает

возможность непосредственной электронно-лучевой обработки диэлектрических материалов, в первую очередь различных керамик.Плазменный источник электронов не имеет аналогов.


Ускоряющее напряжение 2-25 кВ.

Ток пучка 0,01-0,3 А.

Мощность пучка до 7кВт.

Рабочее давление 5-15 Па.

Диаметр электронного пучка 4-7 мм.

Диаметр свариваемых деталей до 50 мм.

Скорость сварки 1 мм/сек.


15

коНтакты Климов Александр Сергеевич – научный руководитель, доцент каф. физикиАдрес: СКБ «ЭЛИОН», ТУСУР, г. Томск ул. Вершинина д.74, ауд. 109.Тел.: +7 905 990 5241E-mail: [email protected]

Зенин Алексей Александрович– разработчик, аспирантТел.: +7 952 807 6202E-mail: [email protected]


Электронно-лучевая вакуумно-плотная сварка изделий из технической керамики.

Электронно-лучевая вакуумно-плотная сварка керамических деталей с металлом.

Электронно-лучевая сварка кремниевых пластин элементов солнечных батарей.

Электронно-лучевой нагрев и плавка керамических материалов.

коНкуреНтНые преимущества

Высокая концентрация ввода теплоты в изделие.

Возможность сварки диэлектриков.

Не требуется обработка стыков свариваемых деталей.

Возможность сварки деталей сложной формы.

Сварка керамики с металлами.


16

ИМПУЛьСНЫЙ ИСТОЧНИК ЭЛЕКТРОНОВ С ПЛАЗМЕННЫМ ЭМИТТЕРОМ


Повышение микротвердости, износостойкости, сглаживание поверхности диэлектриков, в частности, высокотемпературных типов керамики.

описаНиеЭлектронно-лучевая обработка импульсным электронным пучком микросекундной длительности в форвакуумном диапазоне давлений позволяет производить модификацию поверхностей высокотемпературных непроводящих керамик, в результате которой существенно повышаются микротвердость, износостойкость, происходит сглаживание поверхности, путем оплавления тонкого поверхностного слоя материала.

Плазменный источник электронов не имеет аналогов.


Полировка диэлектриков (зеркала, линзы и др).

Упрочнение тонких керамических поверхностей.

Создание нанотрубок электронно-лучевым испарением графита.

Поверхностная обработка металлов.

Оскидирование и анодирование.


Ток пучка до 100 А.

Длительность импульса 200 мкс.

Энергия в импульсе до 200 Дж.

Частота импульсов 1 Гц.

Рабочее давление 5-15 Па.


17

коНтакты Медовник Александр Владимирович – разработчик, доцент каф. физикиАдрес: СКБ «ЭЛИОН», ТУСУР, г. Томск ул. Вершинина д.74, ауд. 109.Тел.: +7 913 802 9486 E-mail: [email protected]

Юшков Юрий Георгиевич – разработчик, аспирант Тел.: +7 953 913 7575E-mail: [email protected]

НаучНая НовизНа и коНкуреНтНые преимущества

На данный момент существует ряд импульсных источников электронов на основе эмиссии электронов из плазмы, которые применяются для модификации поверхностей проводящих материалов (металлов, сплавов). Использование этих источников для облучения диэлектриков невозможно, т.к. сравнительно низкое (0,01 – 0,1 Па) давление газа, при котором функционируют эти источники, способствует накоплению заряда на диэлектрической поверхности. Накопление заряда вызывает торможение и отражение электронов.

Это обстоятельство делает невозможной эффективную передачу энергии пучка обрабатываемому материалу. Предлагаемый источник функционирует в форвакуумном диапазоне давлений, что позволяет успешно облучать диэлектрики. Аналогов такому источнику на данный момент нет как в России, так и за рубежом.

поверхность керамики до обработки

поверхность керамики после обработки


18

АППАРАТНО-ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКСДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ ЛОКАЛьНОЙ ГИПЕРТЕРМИИ (КЛГ)


Разработка предназначена для реализации метода локальной гипертермии в лечении онкологических заболеваний.

описаНиеДействие КЛГ основано на том, что для реализации локальной гипертермии используются игольчатые нагреватели, вводимые вокруг опухоли и обеспечивающие управляемую стабилизацию температуры на требуемом уровне по механизму отрицательной обратной связи.


Количество каналов 12.

Стабилизируемая температура 43-45 0С.

Точность стабилизации температуры ± 0,10C.

Время выхода на температуру стабилизации в опухоли 10-15 мин.

Время воздействия 60 мин.

область примеНеНияНИИ онкологии, онкологические клиники, а также прочие исследовательские и лечебные центры.


19

коНтакты Пахмурин Денис Олегович – зав. лаб. ГПО.Тел.: +7 903 913 4638 E-mail: [email protected]

Учаев Виктор Николаевич, Литвинов Александр Викто-рович, Хуторной Александр Юрьевич, Гладышева Екатерина Игоревна – разработчикиАдрес: 634034, г. Томск, ул. Вершинина, д. 74, ТУСУР, корп. ФЭТ, ауд. 234

отличительНые особеННости

Преимуществом КЛГ по сравнению с существующими разработками является возможность управляемого высокоточного фокусируемого нагрева опухолей в глубоко расположенных тканях практически любой локализации.


20

ГЕНЕРАТОР ПИКОСЕКУНДНЫХ ИМПУЛьСОВ ДЛЯ ПЛАТФОРМЫ PXI

НазНачеНие разработкиПрименение в составе автоматизированных измерительных комплексов реализующих принципы импульсных измерений пикосекундного диапазона длительности.

описаНиеВ настоящее время проведены теоретические и экспериментальные исследования по проблеме генерации сигналов в субнаносекундном и пикосекундном диапазонах длительности. Разработан и изготовлен макет генератора импульсов Г5-1С. Обоснована возможность сопряжения полученного устройства с платформами, имеющими расширение PXI.Ведутся работы по обеспечению всех метрологических требований предъявляемых к устройствам подобного типа. Отработаны и отлажены механизмы настройки и управления основными параметрами генератора.


Длительность фронта сигнала 75-500 пс.

Амплитуда 5-40 В.

Частота следования импульсов 100 кГц – 1 МГц.


21

коНтакты Лощилов Антон Геннадьевич – руководитель, с.н.с. СКБ «Смена»Адрес: СКБ «Смена», ТУСУР, г. Томск ул. Ленина д.40 ауд. 109 м.к.Тел.: +7 906 957 0363 E-mail: [email protected]

Смирнов Сергей Игоревич – разработчик, студент гр. 237-3 каф. РЭТЭМТел.: +7 923 403 8401E-mail: [email protected]

отличительНые особеННостиВ настоящее время на рынке генераторовимпульсных сигналов с фронтамипикосекундной длительности представленапродукция следующих основныхпроизводителей: Picoseconds Pulse Lab(США), Трим (Россия), Geozondas (Литва).Следует отметить, что упомянутыепроизводители выпускают своюпродукцию в двух конструктивных исполнениях: либо в виде отдельно-стоящего прибора, либо в виде узлов формирования резкого перепада напряжения из медленно нарастающего фронта тактирующих импульсов. При этом на рынке совершенно отсутствуют генераторы пикосекундных импульсов в блочно-модульном исполнении для измерительной платформы PXI, что позволяет сказать, что данный сегмент рынка в настоящее время не имеет предложений.


22

БАЗОВЫЕ НЕСУщИЕ КОНСТРУКЦИИ С ВЫСОКОЙ ТЕПЛОРАССЕИВАющЕЙ СПОСОБНОСТью

Исследования проводятся в рамках проекта «Разработка высокоэффективных и надежных полупроводниковых источников света и светотехнических устройств и организация их серийного производства» в сотрудничестве ТУСУРа и ОАО НИИПП при выполнении опытно-конструкторской работы.

НазНачеНие исследоваНий

Данное исследование позволило оценить и сравнить эффективность теплоотвода нескольких базовых несущих конструкций (БНК).

БНК на основе FR-4. БНК на основе FR-4 с теплоотводящими отверстиями. БНК на DBC керамике на основе Al2O3. БНК на DBC керамике Al2O3 с теплоотводящими отверстиями. БНК на DBC керамике на основе AlN. БНК на основе диэлектрика компании Dupont.

Были составлены математические модели каждой конструкции и произведена оценка тепловых сопротивлений всех БНК. Для моделей с теплоотводящими отверстиями выявлена зависимость теплового сопротивления от числа отверстий. Модели, не имеющие теплоотводящих отверстий, были промоделированы при помощи ANSYS.

результаты

Конструкции, в которых использована DBC керамика на основе нитрида алюминия, обладают хорошим теплоотводом, однако эти конструкции рекомендуется использовать только для мощных специальных приложений, т.к. их стоимость высока.

описаНиеИмеется полупроводниковый источник света, нуждающийся в охлаждении и базовые несущие конструкция на основе 4 различных диэлектриков. Всего рассмотрено 6 конструкций:


области примеНеНия

Результаты данного исследования имеют ценность в сферах проектирования малогабаритных приборов, требующих эффективного отвода тепла.

23

коНтакты Христюков Владимир Григорьевич - руководитель направления, доцент кафедры РЭТЭМТел.: (3822) 530-053

Мисюнас Альгис Олегович – ответственный исполнитель, начальник СКБ “Смена”Тел.: (3822) 530-053E-mail: [email protected]

Астахов Алексей Анатольевич – исследователь, техник первой категории СКБ “Смена”E-mail: [email protected]Тел.: +7 923 409 7488

Материал компании Dupont имеет хорошие результаты по теплопроводности близкие к DBC на основе нитрида алюминия, но для маломощных приложений. Характер поведения данного материала при использовании светодиодов мощностью от 1 Вт и выше подлежит дальнейшему исследованию. Для БНК на основе FR-4 наилучшие результаты получены с использованием теплоотводящих отверстий, заполненных припоем SnAgCu.


24

КОМПЛЕКС ДЛЯ ОТРАБОТКИ НАВЫКОВ ЗАщИТЫ СЕРВЕРА

Программный продукт разрабатывается в рамках сотрудничества кафедры КИБЭВС ТУСУР, научно-исследовательской лаборатории «Системы безопасности» ЦТБ ТУСУР и ООО “НПФ “Информационные системы безопасности”.

описаНие

IT - специалист получает информацию от системы оповещения, что в системе присутствуют проблемы, а от базы знаний - о том, где узнать о решение подобных задач, отправляет исправление в атакуемую систему; система проверки наличия уязвимостей сканирует уязвимый образ, отправляя в дальнейшем собранную информацию системе оповещения, которая в свою очередь анализирует полученные данные, обрабатывает их и формирует сообщение о том, справился ли конкурсант с заданием, а также необходимые для работы IT - специалиста сведения.


Внедрение системы, позволит проводить проверку на соответствие имеющихся у специалиста навыков в области защиты информации, а так же обретать и повышать уровень знаний специалиста в области информационной безопасности.


В основе разрабатываемого комплекса лежит принцип работы программных средств, выполняющих диагностику защищённости информационных систем. К таким технологиям относят тесты на утечку данных (leaktest) и системы поиска уязвимостей.


25

отличительНые черты и преимуществаСуть идеи создания программного комплекса в предложении применения более эффективных методов управления рисками. Диаграмма Шухарта – Деминга иллюстрирует функционирование тренажёра.

коНтакты Мещеряков Роман Валерьевич - научный руководитель, к.т.н., доцент каф. КИБЭВС Тел.: (3822) 413-426 доб. 1454 E-mail: [email protected]

Ганюшкин Игорь Геннадьевич, Шильненков Валентин Евгеньевич – разработчики634034, г.Томск, ул. Вершинина, д.74, ТУСУР, корп. ФЭТ, ауд. 005E-mail: [email protected]

обеспечивающих информационную безопасность компании и сотрудников консалтинговых фирм, осуществляющих аудит информационной безопасности сторонних компаний, так и на более ранних стадиях подготовки кадров, например, среди обучающихся по направлениям информационной безопасности или ещё только собирающихся начать обучение.

область примеНеНияПрименение в областях непосредственно связанных с защитой информации, как на стадии повышения квалификации сотрудников ИТ-отделов


26

АЛГОРИТМ КРИПТОГРАФИЧЕСКОЙ ЗАщИТЫ AES НА БАЗЕ MAtlAb Алгоритм криптографической защиты AES является надежным для шифрования информации, так как обеспечивает возможность шифрования данных ключами длиной 128,192, 256 бит. Структурная схема раунда преобразований представлена на рисунке.

Стандарт криптозащиты AES имеет следующие режимы шифрования:

- режим электронной кодовой книги (ЕСВ – Electronic Code Book);

- режим сцепления блоков шифра (СВС – Cipher Block Chaining);

- режим обратной связи по шифртексту (CFB – Cipher Feed Back);

- режим обратной связи по выходу (OFB – Output Feed Back).

режим есв - простейший режим шифрования. Все блоки открытого текста шифруются независимо друг от друга. Это важно для шифрованных файлов с произвольным доступом, например, файлов баз данных. Если база данных зашифрована в режиме ЕСВ, любая запись может быть добавлена, удалена, зашифрована или расшифрована независимо от любой другой записи.

режим CBC. Сцепление добавляет в блочный шифр механизм обратной связи: результаты шифрования предыдущих блоков влияют на шифрование текущего блока, т.е. каждый блок используется для модифицированияшифрования следующего блока. Каждый блок шифротекста зависит не только от шифруемого блока открытого текста, но и от всех предыдущих блоков открытого текста.

Расширение ключа

Ключ раунда

Генерация полинома Перемешивание

столбцов

Сдвиг строк

Замена байтов

Генерация блока замен

Данные

Раундовая константа

Ключ

Шифротекст


27

режим CFB. В режиме СВС начать шифрование до поступления полного блока данных невозможно. Для некоторых сетевых приложений это создает проблемы. Например, в защищенном сетевом окружении терминал должен иметь возможность передавать хосту каждый символ сразу после ввода. Как и в режиме СВС, первоначально очередь заполнена вектором инициализации ВИ. Очередь шифруется, затем выполняется операция XOR над n старшими (крайними левыми) битами результата и первым n -битовым символом открытого текста. В результате появляется первый n -битовый символ шифротекста. Теперь этот символ можно передать. Кроме того, полученные n битов попадают в очередь на место n младших битов, а все остальные биты сдвигаются на n позиций влево. Предыдущие n старших битов отбрасываются. Затем точно также шифруется следующие n битов открытого текста.режим OFB представляет собой метод использования блочного шифра в качестве синхронного потокового шифра. Этот режим подобен режиму СFВ. Блочный алгоритм работает в режиме шифрования как на шифрующей, так и на расшифровывающей сторонах. Такую обратную связь иногда называют внутренней, поскольку механизм обратной связи не зависит ни от потока открытого текста, ни от потока шифротекста.

Реализован данный алгоритм при помощи пакета Matlab/Simulink. Реализация позволяет произвести шифрование файла любого формата применяя для этого ключи различной длины

В итоге работы мы должны получить криптошлюз, который будет выполнять шифрование алгоритмом AES применяться это может везде, где необходимо защитить информацию при помощи шифрования. Например, базы данных интернет ресурсов. Возможно, применение данной разработки в образовательных целях, так как можно наглядно рассмотреть, как изменяется файл в процессе шифрования.

коНтакты Кузьменко Юрий Дмитриевич - разработчикE-mail: [email protected] Тел.: +7 952 897 3046


28

ОБРАБОТКА СИГНАЛА БЕРЕГОВОЙ РАДИОЛОКАЦИОННОЙСТАНЦИИ С ИСПОЛьЗОВАНИЕМ ВЕЙВЛЕТ-ПРЕОБРАЗОВАНИЙ


Фильтрация сигнала, полученного с береговой радиолокационной станции.

описаНиеВейвлет-фильтрация повышает информативность изображения, и уменьшает уровень зашумленности изображения. Если сравнивать фильтрации Фурье-преобразованиями и Вейвлет-преобразованиями в высокочатотной области, то Фурье проигрывает, так как Фурье-преобразования обладают ограниченной возможностью выделения объектов в высокочастотной области, по сравнению с Вейвлетами. Результаты данного проекта позволяют обрабатывать данные, полученные с радиолокационной станции, с помощью Вейвлет-преобразований, что обеспечит более высокую информативность полученного изображения.


29

отличительНые черты и преимущества по сравНеНию с существующими аНалогами

Преимуществом Вейвлет-преобразования по сравнению с традиционными, является избирательная обработка сигналов, позволяющая более точно выделять и определять различные объекты.

области примеНеНия

Областью применение может служить для обработки берегового, морского, а также подповерхностного радиолокационного сигнала.

коНтакты Рябинин Евгений Александрович - разработчик, студент 4-го курса ТУСУРа, каф. РТСE-mail: [email protected]: 368425160


30

ЛАЗЕРНОЕ НАНОСТРУКТУРИРОВАНИЕ ПОВЕРХНОСТИСАПФИРОВЫХ ПОДЛОЖЕК


Полученные в работе результаты положены в основу разработки лазерных методов обработки поверхности керамических материалов на основе оксида алюминия, которые используются в технологии изготовления инте-гральных схем в условиях опытного производства, а также в технологии лазерного нанотекстурирования сапфировых подложек при производстве высокоэффективных полупроводниковых источников света путем создания периодических и квазипериодических светорассеивающих центров на границе раздела сапфировая подложка – n-слой GaN.

описаНие

Образующиеся наноструктуры обладают уникальными свойствами. Эффе-ктивными способами создания периодических наноструктур на поверхности оксида алюминия является ее оплавление лазерным излучением с плотностью мощности 105 – 106 Вт/см2 с помощью импульсного излучения или путем сканирования лазерным лучом по поверхности.

коНкуреНтНые преимущества Низкая себестоимость технологического процесса.

Способ задания определенных свойств поверхности.

Способ повышения внешней квантовой эффективности полупроводни-ковых источников света.


31


Технология лазерного наноструктурирования материалов представляет интерес для многих применений в различных областях науки и техники –при производстве приборов опто- и наноэлектроники, в технологиях хранения информации, в способах управления механическими и оптическими свойствами твердых тел, в биомедицинских целях и др.

коНтакты Смирнов Серафим Всеволодович – научный руководитель, д.т.н., профессор каф. ФЭТел.: (3822) 414-861E-mail: [email protected]

Саврук Елена Владимировна – разработчик, аспирант каф. ФЭ634034, г. Томск, ул. Вершинина 74, ТУСУР, корп. ФЭТ, ауд. 216Тел.: +7 923 406 2769E-mail: [email protected]


Непрерывный режим, лазер «ЛТН-102»: - средняя мощность излучения 10 Вт; - скорость движения луча 10-17,5 см/с; - диаметр лазерного луча 20 мкм.

Импульсный режим, лазер «Квант-12»: - длительность импульсов 4*10-3 с; - энергия излучения 4 Дж; - диаметр лазерного луча 50 мкм.


32

УСТАНОВКА ДЛЯ КОМПЛЕКСНОГО ИЗУЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ КАЧЕСТВА И СТЕПЕНИ ДЕГРАДАЦИИ ГЕТЕРОСТРУКТУР СИД


Установка предназначена для выявления типов, концентрации и распределения (картографирование) дефектов структуры кристаллов СИД - светоизлучающих диодов, необходимых для уточнения электротепловых моделей. В частности для выявления характеристик протяженных дефектов (дислокаций и их скоплений), которые являются основной причиной, вызывающей локальный зарядоперенос и перегрев, ухудшение оптических характеристик и резкое уменьшение срока службы СИД.

описаНие

Установка включает в себя: Блок увеличения изображений поверхности, картин свечения и люмине-сценции кристалла СИД с коэффициентом увеличения в 5000 раз с выводом изображения на монитор ПК.

Блок измерения ВАХ СИД (прямой ветви) в области микротоков (от 0,01 мкА).

Блок ультрафиолетовой подсветки, позволяющий получать картины фотолюминесценции и выявлять распределение и места скопления протяженных дефектов, выходящих на поверхность кристалла СИД.


33

достоиНства

Установка позволяет проводить одно-временно электрические и оптические исследования по определению концентрации и распределения протяженных дефектов по поверхности кристалла СИД (картографирование), с целью определения степени неоднородности плотности тока по площади и уточнения моделей тепловых процессов в мощных светоизлучающих диодах. Установка может стать основой для разработки методов неразрушающего контроля качества и обнаружения потенциально ненадежных светодиодов.

коНтакты ГОУ ВПО Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники Адрес: 634050, г.Томск, пр.Ленина, 40 Тел.: (3822) 510-530 Факс: (3822) 513-262, 526-365 СКБ “Сталкер“ ауд. 426 гл. корп.E-mail: [email protected]Тел.: 8 (3822) 512-327

Разработчики:Ермолаев Александр Валерьевич-студент 5 курса, гр.237-2Томашевич Александр Александрович - аспирант Коровкин Александр Николаевич, Богатырева Дарья Викторовна, Сапегина Надежда Вячеславовна, Тимохина Мария Александровна - студенты гр. 238-2, 4 курс, каф. КУДР


34

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РУЧНОЙ НАМОТКИ

НазНачеНиеУстройство намоточное с ручным приводом Roller DX6 предназначено для ручной намотки катушек индуктивности, трансформаторов и т.п., различных диаметров и формы.

описаНиеВ представленном устройстве для подсчета намотанных витков используется электронный счётчик с точностью 1/6 витка, имеющий возможность подсчета витков с учетом направления вращения вала катушки, а так же функцию сброса, что облегчает процесс намотки.

техНические характеристики Питание устройства осуществляется от 2х батарей типа ААА. Номинальный потребляемый ток:

- в спящем режиме, не более (мкА) 130. - в режиме работы, не более (мА) 4,5.

Привод ручной. Скорость оборотов вала, не более (об/с) 5. Габаритные размеры, максимальные (мм):

- длина 295; - ширина 80; - высота (с закрученной струбциной) 230; - высота (с раскрученной струбциной) 265.


35

достоиНстваОтличительной особенностью устройства является малое энергопотре-бление, позволяющее использовать в качестве источника питания батареи и аккумуляторы типа ААА.


Производство моточных изделий.

коНтакты Темчук Александр Игоревич - магистр каф. ПрЭИдрисов Ильдар Камильевич - аспирант 3-го г/о каф. ПрЭФедотов Владимир Александрович - зав. лаб. ГПО.ул. Вершинина 74, лаб. № 236 (ТУСУР ФЭТ)Тел.: +7 913 887 78 24.E-mail: [email protected]

Разработка защищена патентом РФ на полезную модель № 108725, опубл. 27.09.2011.


36

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СНЯТИЯ ИЗОЛЯЦИИ С ПРОВОДОВ


Устройство для снятия изоляции Zetta предназначено для зачистки эмаль-проводов малых диаметров при изготовлении катушек, трансформаторов, двигателей, дросселей и т.д.

описаНиеПровод помещается в зазор магнитопровода и нажимается кнопка «Пуск», расположенная на ручке нагревательного блока. В зазоре возникает высоко-частотное переменное магнитное поле, которое наводит на поверхности проводника токи Фуко. Токи Фуко разогревают поверхность проводника, при этом происходит отслаивание эмали от металлической жилы. Время нагрева предварительно настраивается для каждого диаметра зачищаемого проводника.


Диапазон зачищаемых проводов: 0,15-0,4 мм.

Регулировка времени нагрева: 0,05-0,6 с.

Электропитание: 220 В 50 Гц.

Интенсивность зачистки:

- провод ПЭТВ-2 диаметр 0.3 мм: 22 раз/мин;

- провод ПЭТВ-2 диаметр 0.15 мм: 13 раз/мин.


37

достоиНства

Высокая производительность.

Стабильное качество.

Диапазон диаметров зачищаемых проводов.

Отсутствие расходных материалов.

Минимальные вредные выбросы в окружающую среду.

Пожаробезопасность.


При производстве трансформаторов, электродвигателей, электромагнитов, дросселей, электромагнитных реле, индукторов.Разработка защищена патентом РФ на полезную модель № 97011, опубл. 20.08.2010.

коНтакты Идрисов Ильдар Камильевич - аспирант 3-го г/о каф. ПрЭКалинин Роман Геннадьевич, - аспирант 1-го г/о каф. ПрЭВинтоняк Н.П. - студент 4 курсаФедотов Владимир Александрович - зав. лаб. ГПО.ул. Вершинина 74, лаб. № 236 (ТУСУР ФЭТ)Тел.: +7 923 404 0422.E-mail: [email protected]


38

RAItH CHIP CONtROl

Программный продукт разработан в рамках сотрудничества СКБ “Старт” кафедры КИБЭВС ТУСУР, НОЦ “Нанотехнологии” ТУСУР и ЗАО “НПФ Микран”.

описаНие

Программа автоматизирует процесс создания картографии (изображений) чипов и отдельных участков на пластине. С помощью программы специалист выполняет подготовку заданий для сканирования поверхности пластин, используя разметку и топологию поверхности, выбирает необходимые участки на поверхности и получает изображения поверхности пластин. Программа обрабатывает полученные изображения и генерирует отчет. Полученный отчет содержит сшитую карту поверхности пластины, размеры металлизированных участков и статистический анализ полученных размеров. При необходимости можно продолжать обработку полученного результата в приложении, не занимая рабочее время установки. Таким образом, Raith Chip Cotrol предназначен для решения специализированных задач и не имеет аналогов для данной установки.


Программный продукт предназначен для автоматизации визуального контроля поверхности пластин, выполняемого с помощью установки электронно-лучевой литографии Raith 150 II.

осНовНые фуНкциоНальНые возможНости

Работа с топологией пластины (выбор сканируемых чипов).

Возможность настройки микроскопа, задание профилей для сканирования группы чипов.

Просмотр эталонной карты чипа, созданной в среде проектирования, для задания областей сканирования.

Склейка полученных с установки Raith 150 II изображений в одну карту.


39


Точность получаемых размеров при условии корректной настройки задачи равна разрешающей способности микро-скопа электронно-лучевой установки.Количество и объем заданий ограничены только размером оперативной памяти компьютера.


Предприятия полупроводниковой про-мышленности, использующие установку электронно-лучевой литографии Raith.

коНтакты Зыков Дмитрий Дмитриевич - научный руководитель, к.т.н., доцент, доцент каф. КИБЭВС Тел.: (3822) 413-426 доб. 2067E-mail: [email protected]

Нечаев Кирилл Алексеевич – разработчик634034, г.Томск, ул. Вершинина, д.74, ТУСУР, корп. ФЭТ, ауд. 217E-mail: [email protected]

Расстановка реальных размеров на полученных изображениях.

Анализ изображений и автоматическая расстановка размеров на большом числе изображений.

Получение отчета, содержащего данные о полученных размерах и их статистический анализ.

ВЫСТАВКА НАУЧНЫХ ДОСТИЖЕНИЙ МОЛОДЫХ...

Documents