Разработки Института

Основные особенности и преимущества

• бесконтактные дистанционные измерения;
• широкий частотный диапазон измеряемых перемещений;
• не требует экранировки измерительных лучей вакуумными или избыточного давления лучеводами;
• использование многолучевых схем измерений позволяет регистрировать поле деформаций;
• позволяет проводить мониторинг геодинамики земной коры и регистрировать деформационные предвестники землетрясений в непрерывном режиме.

Практическая реализация лазерных деформографических измерений

• с помощью лазерных наблюдений в штольне Байкальской рифтовой зоны обнаружены особенности в развитии деформационных процессов накануне ряда сильных далеких и региональных землетрясений, проявляемых в виде значительных изменений скорости дефлормации земной коры за несколько часов или суток до сейсмического события;
• совместно с Физико-техническим институтом (Республика Казахстан) лазерные деформографические измерения проводятся на опрном пункте геодинамических наблюдений «Талгар» Алматинского прогностического полигона Республики Казахстан.

Эффективные лазерно-плазменные аддитивные технологии для промышленности

• синтез сверхтвердых (до 20-40 ГПа) нанокомпозитных покрытий на металлах и металлокерамике  для защитных и антифрикционных покрытий, упрочнения режущего и штамповочного инструмента;
• порошковая наплавка металлических и высокотвердых (-20ГПа) металлокерамических покрытий, включая наплавку для аддитивных 3D-технологий;
• плазмохимический синтез наночастиц полупроводниковых оксидов металлов для фотокатализаторов очистки воздуха от загрязнений под действием солнечного света (совместно с ИХКГ СО РАН);
• модификация поверхности чугунов сталей, титановых сплавов с многократным (до 12-20 ГПа) увеличением твердости (скорость до 7-10 раз выше лазерной закалки) для кратного увеличения ресурса деталей;
• синтез массивов углеродных нанотрубок на металлах для полевых катодов большой (-1 м²) площади, устройств вакуумной и твердотельной электроники, суперконденсаторов и аккумуляторов (совместно с ИХГК СО РАН). 

 Перспективные области применения

• спутниковая навигация (ГЛОНАСС);
• информационно-телекоммуникационные системы;
• космические и наземные системы управления;
• энергетические сети нового поколения (Smart Grid);
• геофоны и гидрофоны для фундаментальных исследований и прикладных задач (разведка полезных ископаемых).  

Фемтосекундные оптические часы (ФОЧ) состоят из оптического стандарта частоты, фемтосекундного синтезатора частот, электронных систем синхронизации и управления. Использование ФОЧ в метрологии и навигационных системах позволит на порядки повысить точность измерений. Точность позиционирования 10 см при нестабильности стандартов  частоты ≤ 10^-16.     

• В ходе модельных экспериментов с лазерной плазмой на стенде КИ-1 были установлены характер и интенсивность основных эффектов глобальных возмущений магнитосферы земли под действием выбросов плазмы от сверхмощных вспышек на Солнце. Были найдены и экспериментально проверены значения энергетического критерия задачи для возможных эффектов сжатия магнитосферы Земли, которые до сих пор исследовались только с помощью расчетов на супер-ЭВМ;
• в рамках решения проблемы противоастероидной защиты Земли проведено моделирование разрушения астероида с помощью облака лазерной плазмы, создаваемого на расстоянии двух радиусов Земли. Показано, что при разрушении астероида на близких расстояниях значительная часть продуктов взрыва инжектируется в полярные области Земли;
• впервые в мире результаты лабораторного моделирования на стенде КИ-1 были применены для анализа окружения горячих экзопланет. Экспериментально была обоснована концепция формирования тонкого экваториального магнитодиска в условиях истечения плазмы в дипольном магнитном поле.

Особенности и преимущества

• новая технология искусственного кровообращения является физиологичной, оптимальной, эффективной и адекватной для организма;
• вопроизводится природный характер движения крови в артериальном русле в сочетании с активным венозным возвратом;
• создаются гемодинамические параметры кровотока;
• обеспечиваются оптимальные условия для микроциркуляции крови и транскапиллярного обмена, регулируемого пульсовым артериальным давлением;
• осуществляется преемственность магистрального кровеносного русла и звена микрогемоциркуляции, обеспечивающая газообмен и обмен веществ;
• повышается результативность хирургического вмешательства и улучшается качество жизни пациентов. 

Особенности работы

• лазерное излучение доставляется к месту воздействия по оптическому волокну;
• оптический манипулятов имеет охлаждаемое сапфировое окно для проведения процедур на коже пациента;
• пилотный лазер показывает размер пятна и место воздействия;
• размер пятна на манипуляторе выставляется с использованием специальных коллимирующих вставок;
• цветной сенсорный дисплей и процессорная система управления позволяет выставлять требуемые параметры лазерного излучения;
• самотестирование и самокалибровка блоков производится процессорной системой после включения аппарата. 

Функциональные характеристики установки

• измерение толщины перикардиальной ткани с точногстью 5 микрон;
• создание на экране монитора карты лоскута с выделением зоны определенной толщины;
• автоматизированное размещение контуров вырезаемых элементов на карте лоскута в соответствии с заданной для элементов толщиной;
• кондиционирование фиброзной поверхности перикардиальной ткани;
• раскрой всех размещенных элементов или вырезание элементов, выделенных оператором. 

Возможности

• коррекция близорукости от -0,5 D до -12 D, дальнозоркости от +0,5 D до +8 D;
• коррекция миопического и гиперметропического астигматизма до 3 D; 
• эффективное лечение герпетического кератита и хирургия открытоугольной глаукомы.

При использовании системы обеспечивается более высокий клинический эффект при коррекции аномалий рефракции, сокращается срок лечения герпетического кератита, сокращается возможность повреждения оптической зоны глаза при хирургических операциях.

Использование специального оптического инструмента позволяет проводить операции контактным и бесконтактным способом. Волоконная транспортировка излучения позволяет применять лазерный хирургический аппарат в комплексе с различным эндоскопическим оборудованием. Стерилизующее действие излучения значительно сокращает сроки заживления послеоперационных ран.