-
Научно-технический центр Федеральной сетевой компании разработал новый формат линии электропередачи, предназначенной для Москвы, Санкт-Петербурга и других крупнейших городов России – кабельная ЛЭП постоянного тока на основе высокотемпературной сверхпроводимости (ВТСП-КЛПТ). Подобные ЛЭП позволят решить ряд острых проблем, присущих мегаполисам – будет сокращена в 3-4 раза площадь городской земли, отводящаяся на прокладку линий электропередачи, ощутимо снизятся потери при передаче электроэнергии, а также улучшится экология городов за счет предотвращения электромагнитного воздействия.
К настоящему времени завершена разработка всех элементов линии, идет процесс изготовления преобразовательного оборудования. В августе прошлого года были двух 30-метровых отрезков ВТСП биполярного кабеля постоянного тока в сборе с двумя концевыми и одной соединительной муфтой на передаваемую мощность 50 МВт. На июнь 2014 года намечены масштабные стендовые испытания кабеля длиной 430 метров.
«Пилотный проект кабельной линии предусматривает ее прокладку в центральной части Санкт-Петербурга. Специалисты НТЦ ФСК ЕЭС уже приступили к данным работам. Весь необходимый комплект оборудования для этого проекта будет изготовлен до конца года», – отметил Заместитель Председателя Правления ФСК ЕЭС Павел Корсунов.
-
Физики из РАН и МФТИ исследовали сверхпроводимость, увидели «сверхпроводящее стекло» и написали статью в Nature Physics
Здание Института теоретической физики имени Ландау в Черноголовке
Российские ученые из МФТИ и ИТФ РАН с коллегами увидели «сверхпроводящее стекло» и обнаружили много интересного и непонятного в системе из олова и графена. «Газета.Ru» рассказывает о результатах работы физиков, опубликованных в ночь на понедельник в ведущем научном журнале, и о том, зачем нужны такие исследования.
Согласно всем справочникам, сверхпроводимость — это свойство некоторых материалов обладать строго нулевым электрическим сопротивлением при достижении ими температуры ниже определенного значения (критическая температура). Все материалы по отношению к способности проводить электрический ток делятся на четыре класса — диэлектрики, полупроводники, металлы и сверхпроводники. Диэлектрики (или изоляторы) почти не проводят ток, если не приложить к ним большое напряжение. Однако есть вещества, которые переходят из одного состояния в другое при небольшом изменении состава или при ином слабом воздействии.
Переход системы из состояния «сверхпроводник» в состояние «металл» стал объектом исследования профессора Московского физико-технического института (МФТИ), заместителя директора Института теоретической физики имени Л.Д. Ландау (ИТФ , д.ф.-м.н. , его ученика Константина Тихонова (также работает в ИТФ РАН) и их коллег из Франции и Израиля.
Результаты работы Physics в ночь на 31 марта по московскому времени.
-
БиСКВИД может позволить уменьшить энергопотребление суперкомпьютеров на 6 порядков!
Учёные НИИЯФ и физического факультета МГУ разработали для логических элементов суперкомпьютера новую микросхему биСКВИД из сверхпроводящего материала, электрическое сопротивление которого равно нулю. Возможно, что изобретение позволит уменьшить энергопотребление суперкомпьютеров на 6 порядков!
Ранее ими была создана микросхема с аналогичным наименованием для сверхпроводниковых высоколинейных детекторов магнитного поля и высоколинейных низкошумящих усилителей.
«Сам биСКВИД был предложен нами ранее совместно с профессором физического факультета Виктором Корневым и использовался в устройствах аналоговой сверхпроводниковой электроники. Новость в том, что в нём сейчас используется джозефсоновский контакт с ферромагнетиком, и схема применяется для обратимых вычислений», - пояснил старший научный сотрудник НИИЯФ МГУ Игорь Соловьев.
Наименование «биСКВИД» произошло от аббревиатуры «СКВИД» (от английского SQUID - Superconducting Quantum Interference Device) – сверхпроводящее квантовое интерференционное устройство, обладающее уникальной чувствительностью к магнитному полю. Приставка «би» в названии отражает объединение функций двух СКВИДов в одной схеме.
-
- Вид постоянной составляющей профиля потенциала новой обратимой схемы биСКВИДа с джозефсоновским контактом с ферромагнетиком. Использование ферромагнетика обеспечивает существование эквипотенциальных траекторий эволюции системы в процессе передачи информации (показанных серыми стрелками), минимизирующих энерговыделение
Учёные НИИЯФ и физического факультета МГУ разработали для логических элементов суперкомпьютера новую микросхему биСКВИД из сверхпроводящего материала, электрическое сопротивление которого равно нулю. Возможно, что изобретение позволит уменьшить энергопотребление суперкомпьютеров на 6 порядков!
-
Ученые ИЯФ создали систему нагрева для термоядерного реактора
Сотрудники новосибирского Института ядерной физики (ИЯФ) СО РАН создали опытный образец инжектора для термоядерного реактора.Как рассказал замдиректора института Александр Иванов, сотрудники ИЯФа построили стенд для разработки мощных инжекторов нейтральных пучков, по сути это опытный образец системы нагрева плазмы для термоядерных реакторов. «Я бы сказал, что наш институт является мировым лидером в создании этих систем», — отметил г-н Иванов.
-
В Институте физики полупроводников им. А.В. Ржанова Сибирского отделения РАН разработали технологию получения фоточувствительного материала в виде пленочных структур твердых растворов соединения теллурида кадмия и ртути (КРТ), которые предназначены для производства инфракрасных прицелов и систем наблюдения нового поколения.
В Институте физики полупроводников научились получать КРТ в виде сложных пленочных структур толщиной от долей микрона до 10-15 микрон новым высоко технологичным методом молекулярно-лучевой эпитаксии - ориентированного роста одного кристалла на поверхности другого.
«Мы можем получать такие пленочные структуры со слоями различных составов КРТ, которые чувствительны к излучению в различных областях инфракрасного спектра. Это позволяет, в отличие от объемного материала, использовавшегося до сих пор, создать многоспектральные фотоприемники, получить гораздо более полную и достоверную информацию об интересующем объекте», - сообщил ИТАР-ТАСС руководитель группы разработчиков Сергей Дворецкий.
В результате конструкции инфракрасных устройств будут проще, в несколько раз уменьшатся их габариты, электропотребление и стоимость. Применение пленочных структур КРТ позволит разработать и производить широкий спектр инфракрасной техники, которой можно обеспечить практически каждого солдата, не говоря уж о самолетах, танках и другой технике.
Кроме того, одно из преимуществ таких структур перед объемными кристаллами заключается практически в 100-процентном использовании материала при изготовления инфракрасных приборов. В случае же объемных кристаллов КРТ только 1% ценного исходного сырья используется при изготовлении приборов, а остальные 99% уходят в отходы.
-
На фоторафии один из самых мощных в мире магнитов в Институте ядерной физики СО РАН (ИЯФ).
-
Компания «Русский сверхпроводник» провела комплексные испытания экспериментального образца накопителя кинетической энергии (НКЭ) большой мощности (до 50 кВт) и энергоемкости (свыше 4 МДж).
-
Как известно, одной из отличительных особенностей Проекта ИТЭР является его многонациональность и, как следствие, широкое распределение обязанностей среди всех его участников. В начале февраля 2013 года итальянская компания CRYOTEC завершила изготовление первого медного макета проводника для катушки полоидального поля PF1 на основе изготовленного ранее в России кабеля. Эти работы выполняются фирмой из Чивассо в рамках двустороннего соглашения между Агентствами ИТЭР Европейского Союза и России.
Изготовленный из сверхпроводящих ниобий-титановых стрендов (стренды производятся на в г. Глазов, Удмуртия) кабель прошел в Италии стадии джекетирования, то есть затягивания в стальную оболочку, и компактирования – механического обжатия для лучшего прилегания кабеля к оболочке. После этого макет был намотан в виде однослойного соленоида. Изготовленный макет пройдет всесторонние испытания, а затем будет поставлен в санкт-петербургский Научно-исследовательский институт электрофизической аппаратуры (ФГУП «НИИЭФА им. Д.В. Ефремова») для производства макета галеты катушки PF1.
-
Первая поставка российских сверхпроводящих элементов для международного экспериментального термоядерного реактора ИТЭР состоялась во вторник, 10 октября, сообщает проектный центр ИТЭР.
«Это первая российская поставка проводника для катушек тороидального поля. Следующая оправка проводников тороидального поля будет выполнена в соответствии с графиком», – отмечается в пресс-релизе.
Сверхпроводники были изготовлены в .
Медный макет проводника тороидального поля в защитной оболочкеПервый в мире международный термоядерный экспериментальный реактор (ИТЭР) строится совместно Евросоюзом, Китаем, Индией, Японией, Южной Кореей, Россией и США. Это будет первая крупномасштабная попытка использовать для получения электроэнергии термоядерную реакцию, которая происходит на Солнце – реакцию слияния ядер водорода, что, в случае успеха, даст человечеству действительно неисчерпаемый источник энергии.
-
Работа по созданию магнито-резонансных томографов со сверхпроводящими магнитами в Физическом институте им. П.Н.Лебедева РАН (ФИАН) вышла на новый уровень. Разработку уникального безжидкостного (без жидкого гелия) томографа группа учёных будет проводить в качестве участников проекта Сколково.
- Ортопедический томограф, созданный в ФИАН
-
Технология ученых ТГУ стала основой проекта по организации серийного производства уникального оборудования: портативной рентгеновской аппаратуры нового типа
(Москва) приняло решение поддержать проект «Детекторы и рентгеновские аппараты: создание инновационного производства арсенид-галлиевых полупроводниковых детекторов цифрового цветового изображения и мобильных рентгеновских аппаратов нового поколения на их основе». Задачей проекта станет организация производства и вывод на мировой рынок наукоемкой конкурентоспособной продукции нового поколения в области цифровой радиографии, основанной на уникальных отечественных технологиях. Общая стоимость проекта – 880 млн. рублей.
- На мировом рынке сейчас 80% детекторов поставляет японская фирма «Хамамацу», и в них каждый квант регистрируется с помощью сцинтилляторов – то есть кванты поглощаются и преобразовываются в световой импульс, а уже фотоприемники преобразуют их дальше в импульсы тока. Но мы знаем, что свет распространяется во все стороны, поэтому у таких детекторов низкий КПД – всего 7-8%, - рассказывает автор проекта Олег Толбанов, профессор , руководитель Научно-образовательного центра «Физика и электроника сложных полупроводников». - Наши детекторы преобразовывают энергию каждого кванта в импульсы электрического тока, а затем специальными электронными чипами считают эти импульсы. В итоге эффективность сбора заряда (КПД) достигает 95%.
-
Сотрудники из ИНМЭ РАН, ВНИИКП и МАИ в рамках реализации программы президиума РАН ”Фундаментальные основы развития энергетических систем и технологий, включая ВТСП“ создали и успешно испытали первую в мире гибридную энергетическую магистраль. Энергия в ней передается сразу в двух видах - в виде потока жидкого водорода и в виде электричества по сверхпроводящему силовому кабелю.
-
«Росатом» приобрел у германской компании Bruker HTS технологию производства высокотемпературных ленточных сверхпроводников второго поколения. Госкорпорация рассчитывает ликвидировать двадцатилетнее отставание аналогичных отечественных разработок.
Контракт с Bruker HTS подписала компания «Русский сверхпроводник», входящая в контур управления ЗАО «Наука и инновации» «Росатома».
Bruker HTS также должна поставить и смонтировать на базе Курчатовского института пилотную линию для производства сверхпроводниковой ленты длиной до 100 м.
Сумму контракта в «Росатоме» не раскрыли, но, по словам заместителя гендиректора госкорпорации, директора блока по управлению инновациями Вячеслава Першукова, потраченные средства меньше, чем потребовалось бы для самостоятельного развития технологии. Он отметил, что зарубежным лидерам отрасли для разработки высокотемпературных сверхпроводников потребовалось около 20 лет и порядка 100 миллионов долларов.
Развитие этой технологии в России ведется в рамках программы энергоэффективности президентской комиссии по модернизации и технологическому развитию экономики. Покупка технологии позволит за пару лет пройти путь, на который зарубежным компаниям потребовалось два десятилетия, считает Першуков.
Большую часть финансирования предоставляет бюджет, работы по сверхпроводимости делят между собой «Росатом» и Федеральная сетевая компания. -
Источник фото:
На плановую мощность вышел российский производитель сверхпроводящих материалов — Чепецкий механический завод (ЧМЗ) для проекта международного термоядерного реактора ИТЭР.
Об этом доложил сегодня генеральный директор завода Владимир Котрехов во время посещения предприятия главой госкорпорации «Росатом» Сергеем Кириенко. Плановая мощность выпуска сверхпроводников равна 50 тоннам стрендов в год. Стренд представляет собой сложного строения сверхпроводящую проволоку, которая собирается из сотен медных и ниобий-танталовых профилей, которые спрессовываются вместе и затем протягиваются в проводник диаметром в десятые доли миллиметра.
Требуемый по проекту ИТЭР объем поставки составляет 221,3 тонны этой продукции, которая является вкладом России в международный научный проект. На данный момент уже выпущено 80,58 тонны стрендов, и на заводе уверены, что к окончанию планового срока поставки — 2014 год — глазовцы уложатся полностью. -
Статус участника Инновационного центра «Сколково» получила компания «СуперОкс-Инновации» с проектом по разработке технологии производства высокотемпературных наноструктурированных сверхпроводников 2-го поколения на основе физических и химических методов.
Источник фото:
Компанией «СуперОкс» разработан полный технологический цикл производства высокотемпературных сверхпроводников 2-го поколения, изготовлено и введено в эксплуатацию оригинальное оборудование на основе накопленного за годы работы ноу-хау. Эта компания — единственная в России, которая разрабатывает технологию ВТСП 2G, отличную от зарубежных аналогов. В основе разработок ЗАО «СуперОкс» в области сверхпроводимости лежат работы научной группы на химическом факультете МГУ под руководством профессора Андрея Кауля.
В 2010 году «СуперОкс» стал резидентом особой экономической зоны «Дубна». На площадке ОЭЗ планируется создать опытно-промышленное производство высокотемпературных сверхпроводников 2-го поколения мощностью 1000 км/год.
Совместный проект ЗАО «СуперОкс» и РОСНАНО «Создание производства наноструктурированных сверхпроводников и изделий на их основе» дает возможность создания кластера по развитию ряда новых устройств на основе ВТСП ленты второго поколения для применения в электроэнергетике («умные сети»), медицине (сверхпроводящие компактные томографы), транспорте (двигатели на основе ВТСП ленты второго поколения) и других отраслях. Основные преимущества таких устройств — энергоэффективность, существенно меньшие массогабаритные характеристики и надежность (в том числе пожаробезопасность).
По сообщению официального сайта ОЭЗ «Дубна» -
В Институте физики полупроводников (ИФП) СО РАН начались работы по изготовлению и испытанию пилотной установки для синтеза полупроводниковых наноструктур «Экран-М», которая разместится на борту МКС. Об этом сообщил в пятницу РИА Новости заместитель директора по научной работе института, руководитель этого проекта, профессор Олег Пчеляков.
Источник фото:
В полупроводниковой электронике используют кристаллические материалы, которые выращивают в условиях глубокого вакуума. От чистоты полупроводниковых материалов зависит однородность полученных кристаллов, которая дает возможность изменять и контролировать их проводящие свойства с помощью вносимых в дальнейшем примесей (легирования).
По словам Пчелякова, синтез качественных полупроводниковых материалов на Земле требует установок, которые стоят миллионы долларов и заметно уступают по чистоте вакуума естественному космическому пространству.
«Цель проекта — создание минифабрики для производства новых полупроводниковых материалов на орбите. Кильватерный след за прикрепленным к борту космического корабля молекулярным экраном — это область сверхглубокого вакуума и идеальная среда для роста полупроводниковых кристаллов, своеобразная вакуумная лаборатория. В нее не попадают даже отдельные молекулы разреженного газа, не говоря уже о кислороде и других элементах, отсутствие которых гарантирует качество растущей пленки полупроводника», — сказал Пчеляков. -
Источник фото:
РОСНАНО все привыкли ругать на чем свет стоит, заодно упоминая, что бюджеты утекают, а реальных результатов как не было, так и нет. Но есть российская наука, есть молодые компании, которые РОСНАНО поддерживает, и все это начинает приносить первые плоды. В этой статье мы расскажем о некоторых удачных вложениях и интересных российских проектах -
В Физическом институте им. П. Н. Лебедева (ФИАН) синтезирован кристалл нового высокотемпературного сверхпроводника (ВТСП) на основе железа. В конце прошлого года было завершено оборудование лаборатории по твердофазному синтезу и росту кристаллов ВТСП. Результат первого эксперимента показал принципиальную возможность получения таких кристаллов в ФИАНе.
Источник фото:
Недавно исполнилось ровно сто лет с момента открытия Камерлинг-Оннесом сверхпроводимости. В первый период развития сверхпроводимости ее носителями были в основном металлы, а максимальная критическая температура не превышала 10К (9К в Nb, 7.2К в Pb). По мере дальнейшего развития к 70-м годам ХХ века была достигнута критическая температура в 23К (Nb3Ge). В этот же период были получены соединения Nb-Ti и Nb3Sn, использование которых открыло возможность создания высокополевых сверхпроводящих магнитов. Из этих материалов до сих пор изготавливаются провода, используемые для производства магнитов, которые широко применяются в медицине, научных исследованиях.
В 1986 году швейцарские ученые Беднорц и Мюллер открыли высокотемпературные сверхпроводники (ВТСП) на основе купратов, где была достигнута температура сверхпроводящего перехода 36К (вещество это ранее было синтезировано во Франции и в СССР, в Институте неорганической химии, но до критической температуры его сопротивление промерено не было). Затем развитие пошло очень бурно — через несколько лет критическая температура достигла 135К в соединениях на основе ртути, в создании которых участвовали физики из МГУ Антипов и Путилин. После открытия ВТСП было опубликовано огромное количество работ, стали успешно использоваться не применявшиеся ранее для исследования сверхпроводимости самые различные методы исследования кристаллической структуры, электронных свойств этих материалов. -
Разработка учёных Института физики полупроводников СО РАН позволит произвести настоящую революцию в медицинской диагностике и решить проблему дистанционного обнаружения опасных веществ.
Представьте: посредством специального биодатчика каждый человек по капле крови сможет контролировать наличие опасных патологий у себя в организме. Причём стоимость такого точнейшего анализа будет в разы дешевле, чем нынешние лабораторные исследования. Наличие этих простых в использовании инструментов сделает реальной существование персонализированной медицины, о которой так много говорят сегодня.
Подобные биосенсоры смогут работать и в газовой среде, распознавая молекулы вредных веществ в немыслимо низких концентрациях. Это ляжет в основу новых приборов, контролирующих состояние окружающей среды, или детекторов большинства видов взрывчатых веществ.
В роли таких детекторов (датчиков, сенсоров), действующих в биожидкостях и газах, будут выступать кремниевые нанопроволочные транзисторы. Работы по их созданию сегодня ведутся в Институте физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН.
Источник фото:
