Наука/2008

Основные результаты научной деятельности за 2008 г. по КИИСиФЭ

1. В результате выполнения проекта «Фундаментальные проблемы физики и приложений комплексной низкотемпературной плазмы» были сформулированы основные концепции решения отдельных проблемы. Показано, что комплексная низкотемпературная плазма является новым состоянием вещества, для которого характерно явление самоорганизации упорядоченных плазменно-пылевых структур, объем, форма и область существования которых определяется, как и для каждого индивидуального вещества, связью характеристик межчастичного взаимодействия с фазовыми состояниями вещества упорядоченных плазменно-пылевых структур. Характеристики межчастичного взаимодействия и вид фазового состояния вещества упорядоченных плазменно-пылевых структур (УППС) определяются особенностями физико-химических свойств вещества частиц конденсированной дисперсной фазы (КДФ) и плазмообразующего газа.
   В ходе выполнения работ по проекту были установлены (в подавляющем большинстве впервые в мире) следующие зависимости и закономерности:

   • зависимость объема УППС из Al₂O₃ при одинаковом числе инжекций от сорта плазмообразующего газа;
   • зависимость объема УППС различных частиц в определенном газе при одинаковых условиях разряда и числе инжекций;
   • зависимость межчастичных расстояний в УППС из различных частиц в одном и том же газе (при одинаковом числе инжекций) и одинаковых частиц в различных газах от тока и давления в разряде;
   • зависимость объема и формы УППС от числа инжекций;
   • зависимость изменения интенсивности спектральных линий в излучении разряда при инжекции частиц от тока и давления в разряде;
   • зависимость вида пространственных спектров изображений структур КДФ от условий разряда и материалов КДФ;
   • зависимость поверхностных и объемных структурных изменений частиц MF-R при различных временах их экспонирования в плазме;
   • динамика поведения частиц КДФ и коэффициентов диффузии в различных газах в зависимости от условий в плазме.

   (Проф. Хахаев А. Д., доц. Бульба А. В., доц. Подрядчиков С. Ф., доц. Соловьев А. В., Щербина А. И.)
2. В рамках выполнения проекта «Разработка автономных беспроводных систем сбора информации с датчиков для использования в технологических процессах, быту, медицине, научных исследованиях и других направлениях» (Министерство экономического развития РК):

   • разработан унифицированный радиомодуль nanoNET, оснащенный интерфейсом USB, реализующий функции измерения физических величин, управления сетью датчиков и ретрансляции данных от узлов датчиков (Slave) до пункта сбора (Master);
   • на языке Си создано встроенное программное обеспечение радиомодулей;
   • разработан алгоритм функционирования самоконфигурирующейся сети датчиков с возможностью ретрансляции;
   • проведены эксперименты по оценке зависимости качества радиосвязи от различных параметров.

   Данные модули были использованы при разработке сетевого гидроакустического комплекса NetCor, применяемого для анализа динамики рыбных ресурсов.
   На XIII Международной выставке-конгрессе "Высокие технологии, инновации, инвестиции HiTech-2008 (Санкт-Петербург, 22-25.09.2008) разработка была награждена дипломом в номинации «Лучший инновационный проект в области информационных технологий и электроники». Кроме того, данная разработка демонстрировались президенту РФ Д. А. Медведеву во время его визита в г. Петрозаводск в июле 2008 года. (Жиганов Е. Д., доц. Мощевикин А. П., доц. Соловьев А. В.)
3. В рамках приоритетных направлений «Информационное обеспечение учебной, научной, производственной и управленческой деятельности» и «Автоматизация физического эксперимента с применением ЭВМ» продолжены работы по развитию распределенной информационно-измерительной и управляющей системы поддержки научно-образовательного процесса в области оптической спектроскопии пучковых и плазменных объектов. В частности, реализован доступ к распределенной системе посредством GSM-сетей путем создания сервера GSM-терминала (Siemens TC65), обеспечивающего вход в систему и взаимодействие мобильного клиента с коммуникационным (центральным) сервером системы. Также разработано специализированное программное обеспечение для сотовых телефонов, реализующее быстрое и эффективное формирование пакетов команд, и их пересылку на сервер системы с помощью сервиса SMS-сообщений. (Когут А. А., доц. Курсков С. Ю., Лукьянов А. Ю.)
4. Продолжено развитие сетевых интерфейсов для подключения измерительных и исполнительных устройств к системе непосредственно через сеть Ethernet. Разработан сетевой интерфейс на базе микроконтроллера AVR ATMega32L и сетевого модуля WIZnet NM7010B+, аппаратно реализующего все протоколы транспортного, сеансового и сетевого уровней стека протоколов TCP/IP (TCP, IP, UDP, ICMP, ARP, DLC и MAC) и протокол PPPoE (Point-to-Point over Ethernet) с PAP/CHAP-протоколами аутентификации. Создан сервер для указанного микроконтроллера, а также сервер для подключения сети Ethernet-устройств к распределенной информационно-измерительной и управляющей системе. (Ильинов А. А., Когочев А. Ю., доц. Курсков С. Ю.)